《第1节 化学反应的方向》说课课件

鲁科版选择性必修1化学反应原理第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向课标分析1教材分析2学情分析3教学目标4教学流程6说课流程教学重难点5课标分析知道化学反应是有方向的。知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。教材分析

本课时是鲁科版教材选择性必修1第二章第1节内容，该课时主要研究化学反应的方向问题。通过本节内容的学习，初步接触热力学理论，从而初步了解热力学理论研究的重要意义。。知道化学反应是有方向的，并且反应焓变和反应熵变都对反应的方向产生影响。在等温、等压条件下，反应焓变与反应熵变共同决定反应的方向，并且服从于一个定量关系式：ΔH-TΔS。重要性学情分析02已有知识0103知识障碍具备能力从宏观上认识化学反应的发生有方向之分，有的反应需要反应条件数据分析和处理能力热力学角度研究化学反应的方向不甚俩姐教学目标教学目标通过分析反应的焓变与反应的方向，了解反应焓变与反应方向有关，但不是唯一影响影响因素。通过分析反应的熵变与反应的方向，了解反应熵变与反应方向有关，但不是唯一影响影响因素。通过分析焓变与熵变对反应方向的共同影响，通过分析关系式△H-T△S，定性分析反应焓变和反应熵变对反应方向的影响。教学重难点重点理解焓变和熵变对反应方向的影响难点理解焓变与熵变对反应方向的共同影响，根据定量关系△H-T△S及给定数据判断反应方向。教学流程环节一：感受自发过程在等温、等压条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程为自发过程。设计意图以学生的生活经验为出发点，提炼总结出自发过程的概念，感受自发过程。联想•质疑为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气的想法。2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？环节二：化学反应的方向教学流程设计意图从学生熟悉的汽车尾气为切入点，将学生引入化学反应方向这一主线索。任务一：反应焓变与反应方向交流•研讨

观察以下能自发进行的化学反应的热化学方程式，体会并总结这些自发反应的共同点是什么?CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=－802.3kJ/mol4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)ΔH=－444.3kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/mol19世纪，一些化学家曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？请举例说明。教学流程设计意图学生通过观察分析，联想自发反应与反应热有关，放热反应有利于自发进行，同事反思吸热反应情况。任务一：反应焓变与反应方向有不少吸热反应也能自发进行。

有一些焓变不大的吸热反应，在室温下不能自发进行，但是在高温条件下其焓变并没有显著减小，但反应却能自发进行。教学流程设计意图通过分析，学生理解反应焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一的因素。总结

反应焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一的因素。任务二：反应熵变与反应方向

固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠和蔗糖都能溶于水，是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？热效应：硝酸铵的溶解氢氧化钠的溶解蔗糖的溶解氯化钠的溶解△H<0△H>0焓变微乎其微教学流程交流•研讨设计意图通过分析，学生理解反应焓变不是决定固体溶解是自发过程的因素，让学生产生思考，寻找下一个因素？总结：固体溶解过程的一个共同点是固体中整齐排列的离子或分子进入溶液，溶质的离子或分子由有序变为无序，形成均匀溶液。这一过程中体系的有序的程度降低，无序程度增大。用什么物理量来描述体系的无序程度？教学流程任务二：反应熵变与反应方向设计意图通过观察分析，让学生理解反应体系的有序和无序，引出熵的概念为了描述体系的无序程度，定义了一个物理量——熵。——符号S，单位是J·mol-1·K-1熵值越大，体系的无序程度越高，即混乱度越高。纯物质的熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。例如，同一条件下，不同物质的熵不同；同一物质，S(g)>S(l)>S(s)。教学流程设计意图引导学生学习自主学习熵的概念。任务二：反应熵变与反应方向类比•归纳常见熵ΔS>0增加的物理过程固体的溶解

水的汽化

墨水在水中的扩散

气体的扩散化学反应存在着熵变（ΔS）ΔS=反应产物的总熵—反应物的总熵对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。ΔS>0反应体系混乱度增大ΔS<0反应体系混乱度减小教学流程任务二：反应熵变与反应方向设计意图发展学生类比归纳的思维能力，思考化学反应存在熵变。思考下述过程的方向性，体会熵变与反应的自发性有何关系?熵增加的反应，在常温、常压下可以自发进行熵增加的反应，在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行教学流程任务二：反应熵变与反应方向交流•研讨熵减少的反应，在一定条件下也可以自发进行

反应熵变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，也不是唯一的因素。总结设计意图学生通过数据分析，总结出熵变与反应方向的关系。任务三：用焓变与熵变综合判断反应方向研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH-TΔS。注意该判据指出的是化学反应正向进行的趋势。教学流程设计意图根据前面探讨的知识，总结出熵变和焓变综合判断反应方向。

吉布斯自由能（符号G）的定义式为G=H-TS。△G为反应的吉布斯自由能变△G＝△H－T△S，表示的是一个封闭体系在等温、等压条件下做最大非体积功的能力。在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，反应的方向可依据△G来判断。△G<0，反应正向能自发进行△G=0，反应到达平衡状态△G>0，反应正向不能自发进行设计意图阅读信息，开阔视野，提升学生科学素养。教学流程任务三：用焓变与熵变综合判断反应方向为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气的想法。2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)已知在298K、100kPa下，ΔH＝－746.8kJ·mol－1，ΔS＝－197.5J·mol－1·K－1。ΔH－TΔS＝－746.8kJ·mol－1－298K×(－197.5×10－3kJ·mol－1·K－1)=-687.9kJ·mol－1＜0因此，室温下反应能正向进行，但需要催化剂来加速。追本溯源教学流程任务三：用焓变与熵变综合判断反应方向设计意图用所学知识解决实际问题，体现化学学科价值。课堂小结：化学反应的方向反应焓变反应熵变共同影响吸热放热熵增熵