魯科選修4第二章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向１

1、（魯科版）化學(xué) 4化學(xué)反應(yīng)原理（選修）第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向 （第1課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)：1. 通過分析反應(yīng)的焓變與反應(yīng)的方向，使學(xué)生了解反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向有關(guān)，但不是惟一的影響因素。2. 通過介紹熵變的概念，使學(xué)生知道化學(xué)反應(yīng)存在熵變。3. 通過分析反應(yīng)的熵變與反應(yīng)的方向，使學(xué)生了解反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向有關(guān)，但也不是惟一的影響因素。教學(xué)重點(diǎn)：理解焓變與熵變對反應(yīng)方向的影響教學(xué)過程【師導(dǎo)入】播放城市公路上，成群結(jié)隊(duì)的汽車圖片，講解并提出問題。隨著人們生活水平的不斷提高，汽車逐漸進(jìn)入家庭。汽車的大量使用，造成了城市中的大氣污染。汽車尾氣中的主要污染物是no和燃料不完全燃

2、燒所產(chǎn)生的co，它們是現(xiàn)代城市中大氣污染物的重要來源。為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應(yīng)來進(jìn)行尾氣處理：2no(g)+2co(g)=n2(g)+2co2(g) 。這一方案是否可行？理論依據(jù)是什么？通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對這個(gè)問題會(huì)有一個(gè)更清晰的認(rèn)識。【師】說明研究化學(xué)反應(yīng)方向的意義【師】一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在某種條件下能否自發(fā)進(jìn)行，在什么條件下有可能按預(yù)期方向進(jìn)行，我們可以尋求一種客觀的依據(jù)來判斷。那么，在一定條件下決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素有哪些呢？這是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容?！編熤v解】在一定條件下，不用借助外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過程稱為自發(fā)過程。例如：水的流向 高處 低處 熱的傳遞 高

3、溫 低溫室溫下冰會(huì)熔化，常溫下鐵生銹等。【師】我們知道化學(xué)反應(yīng)有的放熱、有的吸熱，有些反應(yīng)向著體系能量增加的方向進(jìn)行，有些反應(yīng)向著降低反應(yīng)體系能量的方向進(jìn)行?；瘜W(xué)變化是否和自然界的許多變化一樣，能自發(fā)地向著減少反應(yīng)體系能量的方向進(jìn)行？吸熱反應(yīng)是否都不是自發(fā)的？【師】19世紀(jì)的化學(xué)家曾認(rèn)為決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素是反應(yīng)熱（反應(yīng)焓變），放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，而吸熱反應(yīng)則不能。你同意這種觀點(diǎn)嗎？能否舉例說明？【師生交流】與同學(xué)討論下列反應(yīng)在室溫下能否自發(fā)進(jìn)行。如能自發(fā)進(jìn)行，請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。1. 把鋅片插入硫酸銅溶液中2. 水分解為氫氣和氧氣的反應(yīng)3. 把金屬鈉投入盛有水的燒杯中【師】復(fù)

4、習(xí)第1章的一個(gè)熱力學(xué)物理量焓【師板書】（投影）焓：描述物質(zhì)所具有的能量的物理量 符號h 單位：kj mol-1反應(yīng)的焓變（h）：h = h（反應(yīng)產(chǎn)物） h（反應(yīng)物）h0，即反應(yīng)產(chǎn)物的總焓大于反應(yīng)物的總焓，說明反應(yīng)是吸收能量的，為吸熱反應(yīng)；h s(l) s(s)【師】（投影）講解水的三態(tài)的熵【師】舉例說明哪些過程是熵增加過程？【師生歸納板書】熵增加過程：固體溶解、物質(zhì)（如水）的汽化、墨水的擴(kuò)散、氣體的擴(kuò)散【師】化學(xué)反應(yīng)存在著熵變。反應(yīng)的熵變（s）為反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物的總熵之差： s =s（反應(yīng)產(chǎn)物）s（反應(yīng)物）。對于確定的化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下具有確定的熵變?！編煱鍟糠磻?yīng)的熵變（s）：s

5、= s（反應(yīng)產(chǎn)物） s（反應(yīng)物）【師】舉例說明哪些反應(yīng)是熵增加反應(yīng)？【師生歸納板書】熵增加的反應(yīng)：產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，s0【師】（提問）下列反應(yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)下表的數(shù)據(jù)回答問題：1. 熵增反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行嗎？2. 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是熵增加反應(yīng)嗎？3. 熵變對反應(yīng)方向有什么影響？反 應(yīng)反應(yīng)熵變2h2o2(aq)=2h2o(l)+o2(g) s= 57.16 jmol-1k-1nh4hco3(s)+ch3cooh(aq)=co2(g)+ch3coonh4 (aq)+h2o(l)s= 184.0 jmol-1k-1caco3 (s)=cao (s)+co2

6、(g)s= 169.6 jmol-1k-1c(s,石墨)+h2o(g)=co(g)+h2(g) s= 133.8 jmol-1k-12al(s)+fe2o3(s)=al2o3(s)+2fe(s) s= -39.35 jmol-1k-1【生】看課本比較歸納、回答結(jié)論：熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的又一個(gè)因素，但也不是惟一的因素?！編煛客ㄟ^討論，使學(xué)生形成以下觀點(diǎn)：1. 化學(xué)反應(yīng)過程發(fā)生熵變。2. 反應(yīng)的熵變有熵增和熵減之別。3. 熵增有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。4. 熵減反應(yīng)也可能自發(fā)，說明還有其他因素在起作用?！編煔w納板書】二、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向1. 化學(xué)反應(yīng)過程發(fā)生熵變，有熵增和熵減之別。2. 熵

7、增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。3. 有些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)行。4. 反應(yīng)熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的又一個(gè)因素，但也不是惟一的因素。【師小結(jié)】通過學(xué)習(xí)我們知道，體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。在一定條件下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既與反應(yīng)焓變有關(guān)，又與反應(yīng)熵變有關(guān)，但都不是惟一因素，那么反應(yīng)方向究竟與什么有關(guān)呢？這是我們后面要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（埋下伏筆）研究表明，在t、p一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果?！編煛坎贾米鳂I(yè)：復(fù)習(xí)課本38-41頁，預(yù)習(xí)課本41-44頁?！窘虒W(xué)反思】本節(jié)內(nèi)容比較抽象，在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意將有關(guān)理論具體化、

8、形象化、直觀化，以啟發(fā)學(xué)生的思維，完成由感性認(rèn)識向理性認(rèn)識的飛躍。例如，可用“美麗的瀑布總是從高處落向低處”為例來說明體系有趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)的傾向；用“有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列”為例來說明體系有趨向于最大混亂度的傾向。概念的內(nèi)涵是概念所反映的客觀事物的本質(zhì)。學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中初步形成的概念往往是朦朧的。有些學(xué)生雖然把概念的定義背得滾瓜爛熟，但理解往往是片面的。要使學(xué)生真正掌握概念，教師在教學(xué)中必須揭示概念所反映的客觀事物的本質(zhì)。例如，在處理“熵”的概念時(shí)，可選擇學(xué)生熟悉的溶解過程，再結(jié)合溶解過程的微觀圖示，使學(xué)生認(rèn)識到“熵”是科學(xué)家定義的用來描述體系混亂度的物理量，是用來描

9、述由大量粒子組成的微觀體系。在教材處理上，關(guān)注的是化學(xué)反應(yīng)的熵變，而不是熵這個(gè)概念本身?！靖卑鍟弧浚ㄍ队埃?. 焓：描述物質(zhì)所具有的能量的物理量 符號h 單位：kj mol-12. 反應(yīng)的焓變（h）：h = h（反應(yīng)產(chǎn)物）- h（反應(yīng)物）h0，即反應(yīng)產(chǎn)物的總焓大于反應(yīng)物的總焓，說明反應(yīng)是吸收能量的，為吸熱反應(yīng)；h s(l) s(s)3. 熵增加過程：固體溶解、物質(zhì)（如水）的汽化、墨水的擴(kuò)散、氣體的擴(kuò)散4. 反應(yīng)的熵變（s）：s = s（反應(yīng)產(chǎn)物）- s（反應(yīng)物）5. 熵增加的反應(yīng)：產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，s0 【主板書】第2章 第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向一、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向1. 多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)2. 有不少吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行3.