2019-2020年高二化学化学反应进行的方向及判断依据教学案

1、2019-2020年高二化学化学反应进行的方向及判断依据教学案教学目标：1、了解熵的基本涵义及能量判据和熵判据的基本内容。2、能说出化学反应的焓变与熵变对反应进行方向的影响。教学难点、重点：能说出化学反应的焓变与熵变对反应进行方向的影响。教学方法：查阅资料、讨论、探究。课时安排：1课时教学过程：导课化学反应原理有三个重要组成部分，反应进行的方向、快慢（反应速率）、反应限度（化学平衡），后两个我们已经初步解决，今天我们解决，我们现在来学习第一个问题：反应进行的方向。板书第四节化学反应进行的方向问题科学家是怎样根据什么原理来判断一个化学反应能否发生？（学生阅读相关内容后回答）回答科学家根据体系存在

2、着力图使自身能量“最低”和由“有序”变“无序”的自然现象，提出了相关联的能量判据和熵判据，为最终解决上述问题提供了依据。小组探讨不借助外力自发进行的自发过程的特点。汇报1体系趋于从高能态变为低能态（对外做功或释放热量）。讲解同学们所回答的就是所谓的能量判据：体系趋于从高能态变为低能态（对外做功或释放热量）。板书1、能量判据：体系趋于从高能态变为低能态。问题同学们在相互探讨一下由“有序”变“无序”的自然现象，举例说明。汇报2密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽（包括挥发性固体），会通过分子扩散自发形成均匀混合物。物质溶于水自发地向水中扩散，形成均匀的溶液等。讲解为解释这一类与能量无关的过程的自发性

3、，科学家提出了另一推动体系变化的因素：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。板书2、熵判据：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。讲解“熵”是德国物理学家克劳修斯在1 8 5 0年创造的一个术语，他用它来表示任何一种能量 在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀，熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说， 能量完全均匀地分布，那么，这个系统的熵就达到最大值。热力学第二定律告诉我们，能量转换只能沿着一个方向进行，总是从高能量向低能量转换，从有序到无序，人类利用这个过程让能量做功，同时系统的熵增加，熵是一个描述系统状态的函数。熵增加的过程，就意味着能量耗散了，从有用的能量转化

4、向对人类无用的能量。思考气态、固态、液态三者熵值大小。板书熵值：气态 液态固态。学与问发生离子反应条件之一是产生气体，利用熵判据进行解释？回答根据熵判据，在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。气态熵值大，反应沿着 从有序到无序方向进行。讲解早在一个世纪之前，在无数化学家的辛勤努力下，发现绝大多数放热的化学反应都能自发地 进行。因此提出用反应的焓变（ AH）作为判断反应自发性的依据。这样就得出：若0,正向反应能自发进行；若 側 0,正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。并进一步提出，AH的负值越大，放热越多，则反应越完全。因为反应进行时若放热，则体系的能量必然降低。放出的 热量越

5、多，则体系的能量降低得越多。因此，反应体系有趋向于最低能量状态的倾向。板书3、焓变(AH)作为判断反应自发性的依据：若0，正向反应能自发进行；若AH0,正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。讲解但有些吸热反应在室温下也能自发进行，且熵值增大。如：2N2O5 (g) = 4NO2 ( g) +02 (g ); H=56.7kJ/mol(NH4 ) 2CO3 (s) =NH4HCO3 (s) +NH3 ; H=74.9kJ/mol有些吸热反应在室温下虽不能自发进行，但当温度升高时却能自发进行。另如298 K (25 C)时，CaCO3能长期稳定存在，若升温至1 106 K (833 C)时，

6、反应立即自发地正向进行。碳酸钙的受热分解，是因为它能产生气体状态的二氧化碳分子，使体系的熵值增大。但该反应因外界输入能量，不属于自发进行的反应。板书熵值作为判断反应自发性的依据：在化学变化中，体系趋向于最大无序的方向进行。强调过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程一定会发生和过程发生的速率。在实 际的化学变化中，体系趋向于最低能量状态的倾向与体系趋向于最大无序的倾向有时会出现矛盾。判断某种变化是否能够自发进行，要权衡这两种倾向，有时可能是最低能量为主要因素，有时可能 是最大无序起了主导作用，因此必须根据具体情况进行具体分 析，做出切合实际的结论。下表列入了反应的自发性的一些情况。反应

7、热熵值所属反应的自发性反应举例放热 放热 吸热 吸热大小大小 曽咸曽咸任何温度都自发进行 较低温时自发进行 高温时自发进行 任何温度都不能自发进行2H2O2 (l) =2H2O (l) +O2 (g) N2 ( g) +3H2 (g) =2NH3 (g) CaCO3 (s) =CaO (s) +CO2 (g)板书注意：判断某种变化是否能够自发进行，必须根据具体情况进行具体分析，做出切合实际的结论。结束语由能量判据和熵判据做出的复合判据更适合于所有过程，这些内容已远远超出初等化学的 要求，无法用有限的篇幅来阐述、说明，只能给同学们留下言犹未尽的遗憾，希望同学们通过大学 课程进一步学习。作业P47

8、1板书计划化学反应进行的方向1、能量判据：体系趋于从高能态变为低能态。2、熵判据：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。3、 能量判据与焓变关系：一般情况下，若AHV 0,正向反应能自发进行；若AH0,正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。注意：判断某种变化是否能够自发进行，必须根据具体情况进行具体分析，做出切合实际的结论。2019-2020年高二化学化学反应速率的表示方法教学案教学目标:1、知道化学反应速率的定量表示方法，并进行简单计算。2、通过实验测定某些化学反应速率。3、通过学习过程使学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问 题。教学重点：化

9、学反应速率的定量表示方法。教学难点：实验测定某些化学反应速率。课时安排：一课时教学过程：探讨 物理课中所学的速率的共同特点。回答 都有一个确定的起点(速率 =0)；都有一个和速率大小相匹配的时间单位；都有说明体系某种 变化的可计量的性质。导入 提出问题讨论：(1)怎样判断化学反应的快慢？(2)通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗？板书 第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率讨论 在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢，那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢？讲解 化学反应速率的表示方法； 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加

10、来表示。若浓度用物质的量(C)来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒(s)或分(min ) 或小时(h)来表示，则化学反应速率的数学表达式为：V = C/ t单位是：mol/ (L s)或 mol/ (L min) 或 mol/ (L h)板书 1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。= C/ t单位是：mol/ ( L s) 或 mol/ ( L min) 或 mol/ ( L h)例题1在密闭容器中，合成氨反应N2 + 3H2 = 2NH3，开始时N2浓度8mol/L , H2浓度20mol/L ,5min 后 N2 浓度变为 6m

11、ol/L ，求该反应的化学反应速率。解： 用 N2 浓度浓度变化表示： V ( N2) = C/ t = (8mol/L 6mol/L ) / 5min =0.4 mol/(L min) V (H2) =1.2mol/ ( L min)( NH3 ) =0.8 mol/ ( L min)讨论 上述计算题的结果，你会得出什么结论？讲解理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可 以用来表示该反应的快慢

12、。在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即：VN2 ： VH2 ： VNH3 =1 ： 3 ： 25 .对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD 来说有：VA ： VB ： VC ： VD = CA : CB : CC : CD = nA : nB : nC : nD= a : b : c : d6用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一 物质来比较。板书2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。例题2可逆反应A（ g）+ B（ g）= C（ g）+ D（ g），在四种不同情况下的反应速率

13、如下，其中 反应进行得最快的是A. VA=0.15mol/L minB. VB=0.6 mol/L minC. VC=0.4 mol/L minD.VD=0.01 mol/L s解析：解决此题应注意将四种情况下的反应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。选B。讲述化学反应速率测定方法有关因素：任何一种反应物质的浓度或质量的相关性质，包括直接观察某些物质性质，也包括利用 科学仪器测量的性质。在溶液中，常利用颜色变浅和显色物浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和 测量反应速率。板书3、化学反应速率测定方法学生实验2-1讲述操作：按图按装两套装置，在锥形瓶里装有2g锌粒（颗粒大小相同），然后通过分液漏斗

14、分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L硫酸，比较二者收集 10ml氢气所需的时间。学生分组实验填写实验记录卡：加入试剂反应时间（min）反应速率（mL/min ）1mol/L硫酸4mol/L硫酸讨论实验中为何规定锌粒颗粒大小相同？你还可以通过相同时间内收集到的氢气量多少来比较 者反应速率，请你设计方案，并继续实验。学与问你能根据反应速率相关量的那些变化来测定反应速率？小结略课堂练习1、 m A + n B p C的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得 C每分钟增加a mol/L , B每分 钟减少1.5a mol/L , A每分钟减少 0.5a mol/L，贝U m: n:

15、p为A、2: 3: 2 B、2: 3: 3C、1 : 3： 2 D、3： 1: 22、 在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L ,若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是A、0.02 mol/（L ?mi n） B、1.8mol/（L?mi n）C、1.2 mol/（L ?mi n） D、0.18 mol/（L ?mi n）（ 03年上海高考）可逆反应N2 + 3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A、3v 正（N2 ）= v 正（H2）B、v 正（N2）= v 逆

16、（NH3 ）C、2v 正（H2 ）= 3v 逆（NH3 ）D、v 正（N2）= 3v 逆（H2）参考答案：C对于同一反应，用不同的反应物或生成物来表示的化学反应速率的比值等于它们在化学方程式中的计量数之比，所以m： n: p=a： 1.5a： 0.5a=1: 3: 2。本题应选 C。 C 铝与稀硫酸的反应方程式为2AI+3H2SO4=AI2 （ SO4） 3+3H2 f,在溶液体积不变的情况下，10.6mol / L 二 0.2mol / L硫酸的浓度减少了 0.6 mol/L，则硫酸铝的浓度增加 3，所以10s内生成硫酸铝的平均反应速率是0.02 mol/（L?s）= 1.2 mol/（L ?min），故选C。 C 当正向反应速率等于逆向反应速率时，可逆反应达到平衡状态。根据化学方