化学反应的方向 教学设计 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1+

化学反应的方向教案教学目标1.了解自发过程和自发反应。2.了解熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变与反应进行的方向之间的关系。4.根据ΔG=ΔH－TΔS和所给数据判断化学反应进行的方向。教学重难点1.重点：化学反应进行的方向2.难点：ΔH、ΔS对化学反应方向的影响环节老师部分学生部分备注新课导入展示高山流水、冰块融化。提问为什么我们常说水往低处流，水为什么不往上流呢？冰块能够融化为水，水却不能自己变成冰，必须把它放冰箱里面才可以，为什么水不能自己变成冰块呢？思考并回答问题势能温度激发学生思考生活中常见的问题？总结：我们发现以上现象都是可以自发的，但是他们相反过程却不自发，需要借助外力才能发生这就引入了我们今天要讲的自发过程与自发反应引出主题新课讲授展示：1.自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。(2)特点①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。②混乱度角度：在密闭条件下，体系由从有序自发转变为无序的倾向。2.自发反应(1)定义：在给定条件下，可以自发地进行的化学反应。(2)自发反应的特征①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。3.自发过程的判断(1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)。(2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。①整理笔记，并理解自发过程与自发反应的定义与特点。②对判断自发反应有初步的了解。自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生，这句话对吗。说明理由。思考问题并给出答案不对，某些自发反应需要在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。例如甲烷燃烧是自发反应，但需要点燃或加热才能发生[过渡]酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H＜0有利于反应自发进行。思考并回答放热放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H＜0有利于反应自发进行。自发过程的体系趋向从高能状态转变为低能状态，这一经验规律就是焓判据。若△H＜0，正向反应能自发进行；若△H＞0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。△H＜0有利于反应自发进行，自发反应不一定要△H＜0焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。还有一个判断依据，就是熵变熵变的概念，举例子让学生理解熵变如果没有法律的制约，世界会怎样？下课铃一响教室里会怎样？变得混乱体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。一个体系总是想从有序变为无序。展示a.混乱程度越大，熵值越大；b.同一条件下，不同的物质熵值不同；c.同一物质：S(g)＞S(l)＞S(s)；d.物质的量越大，分子数越多，熵值大。(2)熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用△S表示。△S=S(生成物)－S(反应物)(3)熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，反应的△S越大，越有利于反应自发进行，这一经验规律叫做熵增原理。在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。若△S＞0，正向反应能自发进行；若△S＜0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。产生气体的反应、气体物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（△S＞0），为熵增加的反应。但是和焓变一样，仅仅通过熵变来判断化学反应能否自发是不准确的，那么化学反应进行方向的最终判据到底是什么呢？在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：体系自由能变化（△G）：△G=△H-T△S课堂小结展现本节课所学内容，并进行当堂小测。1、已知在100kPa、298.15K时石灰石分解反应：CaCO3(s)==CaO(s)＋CO2(g）ΔH＝＋178.3kJ·mol－1，ΔS＝160.4J·mol－1·K－1，则：(1)该反应________(填“能”或“不能”)自发进行；(2)据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“否”)成为反应方向的决定因素；(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。2、已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980K时，ΔH－TΔS＝0。(1)当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)；当体系温度高于980K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980K时的氧化产物是以________为主；温度低