高中化学-化学反应的方向教学课件设计

化学反应的方向

学习目标知道化学反应存在方向问题，能说出自发反应的含义。能初步利用焓变和熵变的共同影响说明化学反应进行的方向。能说出熵的含义，会定性判断化学反应前后熵的变化情况，理解放热、熵增有利于反应自发进行。由自然现象通过类比、迁移、归纳、概括等方法学习化学概念，构建新知识。通过大量实验和事实，体验熵变意义，建立生活中自然现象与熵的联系。实验一合作探究实验二化学反应碳酸钠与盐酸数字温度计读数化学反应氢氧化钡与氯化氨数字温度计读数所有自发进行的反应一定是放热反应吗？自发反应：在温度和压强一定条件下不借助光、电等外力作用就能自动进行的反应。一、反应焓变与反应方向1.焓变（能量降低）是反应能自发进行的重要依据之一。自发反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2H2+O2===2H2ONaOH+HCI=NaCI+H2OCaO+H2O=Ca(OH)2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

自发反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu铁与硫酸铜反应热能原电池反应电能集中到分散有序到无序NH4NO3NaCINaOH数字温度计读数资料1：1855年，德国科学家克劳修斯首次提出entropy概念，这是表示封闭体系杂乱程度的一个量。Entropy是希腊语“变化”的意思。资料2：

熵的由来1923年，德国物理学家普朗克来南京第四中山大学讲学。我国著名的物理学家胡刚复教授担任翻译，将entropy翻译为“熵”。从此为浩瀚的文字库中增加了一个新字。1.熵：描述体系混乱度的物理量单位：J·mol-1·k-1S2.影响熵的因素：①同一条件下，不同的物质的熵不同．熵

②同一物质，聚集状态不同，则熵值不同S(g)>S(l)>S(s)47.9Jmol-1K-169.9Jmol-1K-1188.7Jmol-1K-1三种状态下水的熵：S(g)>S(l)>S(s)3.反应的熵变（△S）：△S=S（反应产物）-S（反应物）△S﹤0（熵减）△S﹥0（熵增）熵1.固体溶解、物质（水）的汽化、墨水的扩散、气体的扩散等。2.产生气体的反应或气体的物质的量增加的反应。二、反应熵变与反应方向2H20

(l)=H2(g)+O2(g)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)

所有自发进行的反应一定是熵增吗？三、焓变与熵变对反应方向的共同影响美国吉布斯151、2K(s)+2H2O(I)=2KOH(aq)+H2(g)2、2CO(g)=2C(s）+O2(g)

△H△S△H△S“顺者昌，逆者亡”恒自发恒不自发【讨论】结合影响反应自发性的两个因素分析以下反应的自发性3、CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)4、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H△H△S△S“大大高，小小低”高温NH4Cl

(s)=NH3(g)+HCl(g)

自发>0>0常温NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)

自发<0<0变化方向⊿H⊿S△H△S⊿H>0⊿S>0高温自发⊿H>0⊿S<0反应恒不自发⊿H<0⊿S>0反应恒自发⊿

H<0⊿

S<0低温自发反应ABCD△H(kJ·mol-1)10.51.8-126-117△S(J·mol-1·k-1)30.0-113.084-105.O有A、B、C、D四个反应，其相关数据见附表。则（1）在任何温度下都能自发进行的反应是

。

（2）在任何温度下都不能自发进行的反应是

。

（3）在温度升高到一定数值时可自发的反应是

。

（4）在温度降低到一定数值时可自发的反应是

。附表反应数据CＢＡＤ比一比（谁判断得快）【讨论1】用SiO2制取单质Si（计算机芯片），根据化学反应方向的判据比较以下两个反应，哪个更具优势？学以致用沙丘到芯片TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)TiCl4(l)+2Mg(s)=Ti(s)+2MgCl2(s)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+161.9kJ·mol-1

△S=-38.4J·mol-1·k-1TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+161.9kJ·mol-1△S=-38.4J·mol-1·k-12C(石墨）+O2(g)=2CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1△S=+89.7J·mol-1·k-1

TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-59.2kJ·mol-1△S=+141.0J·mol-1·k-1

【讨论2】第三金属Ti用途广泛学以致用【讨论3】据报道，北京、深圳、杭州污染物主要是机动车，机动车尾气中含有NO、CO等有害气体，利用下面反应将它们转化为可参与大气循环的气体可行吗？2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-113.0kJ·mol-1

△S=-143.5J·mol-1·k-1

学以致用

某工厂排放废气……？墨西哥湾漏油事件所耗……？拓展思考由“火柴变乱”想到的……废弃物工业污染污染24社会生命信息环境