最新《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、學(xué)習(xí) 好資料化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析與學(xué)情分析本節(jié)課內(nèi)容介紹了 “給判據(jù)、嫡判據(jù)及自由能判據(jù) gGMH-TS）”知識(shí)，有一定難度。人教版教材將本節(jié)內(nèi)容安排在學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)及其能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡之后以知識(shí)介紹的方式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生了解焓變只與初末狀態(tài)有關(guān)而與途徑無關(guān)，決定反應(yīng)進(jìn)行方向的因素不是單一的焓變，熵變也是決定因素之一。教材從學(xué)生已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，分四個(gè)層次就化學(xué)反應(yīng)的方向進(jìn)行了介紹。第一，以學(xué)生熟悉的爬山方式，介紹焓變與途徑無關(guān)，再以自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)為例，介紹化學(xué)反應(yīng)有向能量降低的方向自發(fā)進(jìn)行的傾向焓判據(jù)；以生活現(xiàn)象為例，說明混亂度（熵）增加是自

2、然界的普遍規(guī)律，也是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的一種傾向熵判據(jù)。 第二， 用實(shí)例說明單獨(dú)運(yùn)用上述判據(jù)中的任一種，都可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，都不是全面的。第三，要正確的判斷化學(xué)反應(yīng)的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)。第四，簡(jiǎn)單介紹了自由能判據(jù)的結(jié)論性內(nèi)容。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：（ 1 ）理解判斷化學(xué)反應(yīng)方向的焓判據(jù)及熵判據(jù)；（ 2）能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向；2、過程與方法：通過學(xué)生已有知識(shí)及日常生活中的見聞，構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)。學(xué)會(huì)運(yùn)用比較、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工，構(gòu)建新知識(shí)。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：（ 1 ）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)

3、求學(xué)、勤于思考的態(tài)度，樹立透過現(xiàn)象看本質(zhì)的唯物主義觀點(diǎn)。（ 2）通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，體會(huì)事物的發(fā)展、變化常常受多種因素的制約，要全面分析問題。三、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)焓判據(jù)、熵判據(jù)、自由能判據(jù)與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系四、教學(xué)方法1、應(yīng)用討論交流的方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力；2、啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)歸納、概括，對(duì)信息進(jìn)行加工，得出結(jié)論；3、注重從學(xué)生已有知識(shí)及日常生活的經(jīng)驗(yàn)上構(gòu)建新知識(shí)。五、教學(xué)過程師 課程引入：美麗化學(xué)視頻播放從剛剛的視頻，再結(jié)合我們的生活常識(shí)，我們可以知道水由高處往低處流，自由落體，室溫下冰塊會(huì)融化，將蜂蜜加入到水中會(huì)溶解，生石灰投入水中放熱生成熟石灰這些都是可以自發(fā)進(jìn)行的，

4、而它們的逆過程是非自發(fā)的。運(yùn)用到我們化學(xué)學(xué)習(xí)中就是看化學(xué)反應(yīng)能不能自發(fā)進(jìn)行，這便是我們今天所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。首先，我們來明確剛剛提到的幾個(gè)概念。自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的過程自發(fā)反應(yīng)：在給定條件下，能自發(fā)進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)。非自發(fā)反應(yīng)：不能自發(fā)地進(jìn)行，必須借助某種外力才能進(jìn)行的反應(yīng)。那同學(xué)們能否大膽猜測(cè)一下，我們學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)中有哪些反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)。生 放熱反應(yīng)，燃燒反應(yīng).師 那你們猜測(cè)、判斷的依據(jù)是什么生 能量變化師 同學(xué)們猜的有一定道理，剛剛的反應(yīng)都是和能量有關(guān)。我們稱能量變化為判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的焓判據(jù)（ 能量判據(jù)）焓判據(jù) （ 能量判據(jù)） ：

5、利用能量變化來判斷反應(yīng)進(jìn)行方向這個(gè)體系的能量變化，就好像我們口袋里的錢，花出去容易，賺回來難，錢會(huì)趨向于由多到少。同樣，自發(fā)過程的體系能量總會(huì)趨向于由高能量 狀態(tài) 轉(zhuǎn)化為低能量狀態(tài)。 （此時(shí)，體系會(huì)釋放能量）表現(xiàn)為烙減 H<0。NaOH（ aq） + HCl （ aq） = NaCl （ aq）H2（g） +1/2O2（g） = H2O（l）CH（g） +2Q（g） =CO（g） +210（1）以上三個(gè)反應(yīng)都是什么反應(yīng)生 放熱反應(yīng)師 放熱反應(yīng)，過程中體系能量降低吸熱反應(yīng)，過程中體系能量升高+ H 20（ aq） H = -56KJ/mo1 ； H= 285.8kJ/mo1 ; H= 89

6、.3kJ/mo1 ; H<0,具有自發(fā)進(jìn)行的傾向; H>0,沒有自發(fā)進(jìn)行的傾向。更多精品文檔 指出 多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有不少吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。如：N205（ g） = 4N02（ g） + 02（ g） H = 56.7KJ/mo1 ；Ba（OH）2.8H2O （s） +2NHC1 （s） =BaC12 （aq） +2NHT+2H2O H>0這又是為什么呢？ 交流討論 我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應(yīng)的氣體通入一密閉容器中，最終會(huì)混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關(guān)嗎？生 與焓變有關(guān)，但與前面結(jié)論好像不

7、太符合。師 這說明， 焓判據(jù)不是判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。大家在生活中會(huì)有這樣的一個(gè)體驗(yàn)，我們收拾整齊的房間，過幾天就變亂了，混亂度增大，這其實(shí)也是一個(gè)自發(fā)的過程。所以這另一因素與體系混亂度有關(guān)，我們稱其熵判據(jù)。意味著體系變得更加無混亂度（混亂的程度）： 表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)學(xué)習(xí)-好資料序。嫡：衡量一個(gè)體系混亂度的物理量，符號(hào)So關(guān)系：混亂度越低，嫡值就越小；混亂度越高，嫡值就越大。指出體系的有序性越高，即混亂度越低，嫡值就越小。有序變?yōu)闊o序一一嫡增的過程。板書嫡值的大小判斷：(1)氣態(tài) > 液態(tài) > 固態(tài)(2)與物質(zhì)的量成正比板書反應(yīng)嫡變 S年成物總嫡-反應(yīng)物總嫡

8、注意將其和始變的計(jì)算進(jìn)行區(qū)分AH=E應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能講述產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，S通常為正值，為嫡增反應(yīng)，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)。就像我們整齊的房間，過幾天就變亂了，混亂度增大，是一個(gè)自發(fā)的過程。嫡判據(jù)：利用嫡增原理來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向請(qǐng)同學(xué)們判斷，以下反應(yīng)嫡的變化(1) 2Na (s) + 2H2O (l ) = 2NaOH (aq) + H 2 (g);(2) Al (s) + HCl (aq) = A1C13(aq) + H 2 (g)；(3) 2SO(g)+O2(g)=2SO3(g)(4) H2O (g) =H2O (l )生(1) (2)嫡增，(3) (4)嫡減

9、師通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道始減和嫡增都有自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，始增和嫡減就不能自發(fā)進(jìn)行。那如果一個(gè)反應(yīng)始和嫡都同時(shí)變化，我們?cè)趺磁袛喾磻?yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？因此，反應(yīng)嫡變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的又一個(gè)因素，但也不是唯一因素。 我們就將這兩者結(jié)合起來判斷，這便引出了一個(gè)新的判據(jù) 一自由能判據(jù)。復(fù)合判據(jù)：AG = AH - T AS體系自由能變化(G):封閉體系在等溫等壓條件下向環(huán)境可能做的最大有用功的能力，稱為吉布斯自由能。指出體系自由能變化綜合考慮了始變和嫡變對(duì)體系的影響。 G < 0 正反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行； G = 0 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；正反應(yīng)能 自發(fā)進(jìn)行 G < 0 G >0 正反應(yīng)不

10、能自發(fā)進(jìn)行，逆反逆應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。 H<0 AS>0 H<0 AS<0 T< AH/AS （T 較低）逆反應(yīng)能f H>0自發(fā)進(jìn)行 ，H<0 G > 0 I AH>0更多精品文檔 H>0 AS>0 T> AH/AS （T 較高） S<0 S<0 T> AH/AS （T 較高） S>0 T< AH/AS （T 較低）為方便大家的理解與記憶，我們可以將這歸納為以下圖示。以H為橫坐標(biāo)， S為縱坐標(biāo)建立平面直角坐標(biāo)。Ah< 0As > 0斯有溫度下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行Ah > oAs >

11、o高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行AK < 0AS < 0低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行Ah > oAs < o所有溫度下反應(yīng)不能自發(fā)迸行溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系示意圖接下來，我們就通過一個(gè)習(xí)題來檢驗(yàn)一下同學(xué)們的學(xué)習(xí)成果例 3:對(duì)反應(yīng) CaCO (s) = CaO (s) + CO2 ( g) H = + 178.2 KJ mol-1 AS = +169.6 J mol-1 K-1請(qǐng)問室溫下(298K)該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，若不能，請(qǐng)計(jì)算該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行所需的臨界溫度。解：室溫下，G=4H-T4S=178.2KJ mol-1 - 298KX 169.6 X 10-3KJ mol-1 - K1 =12

12、8 KJ mol-1>0 因此，室溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；如要使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則應(yīng)使H - T AS < 0 ,貝U T>4H/4S=178.2 KJ - mol-1 /0.1696 KJ - mol-1 - K-1 = 1051K。注意1、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程的速率；2、在討論過程的方向時(shí)，我們指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加 某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果；3、反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響(T)。課堂練習(xí)1.下列說法正確的是()A凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的。B.自發(fā)反應(yīng)一定是嫡增大

13、，非自發(fā)反應(yīng)一定是嫡減少或不變。C.自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。D.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。2 .自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是()A吸熱反應(yīng) B .放熱反應(yīng)C .嫡增加反應(yīng) D .嫡增加或者放熱反應(yīng)3 .下列說法正確的是()A放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)B .吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的C.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生D .有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行4 . 250C和 1.01 x105Pa 時(shí)，反應(yīng) 2KO (g) =4NO (g) + O2 (g)AH=+ 56.76kJ/mol ,自發(fā)進(jìn)行的原因是()A是吸熱反應(yīng)B .是放熱反應(yīng)C.是嫡減少的反應(yīng)D .嫡增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)5 .下列過程屬于嫡

14、增過程的是()A硝酸鉀溶解在水里面B .氨氣和氯化氫反應(yīng)生成氯化俊晶體C.水蒸氣凝結(jié)為液態(tài)的水D . (NH)zCO分解生成二氧化碳、氨氣和水6 .以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來解釋的是()A硝酸錢自發(fā)地溶于水B. 2N2Q(g) = 4NO 2(g)+ O 2(g) H=+56.7kJ/molC. (NH4 )2CO(s尸NH4HCQs)+NH3(g) H=+74.9 kJ/molD. 2H2(g)+ O 2(g)=2H 2O(l) H=-571.6 kJ/mol7、近年來，城市污染越發(fā)嚴(yán)重，汽車尾氣便是原因之一。為保護(hù)環(huán)境，現(xiàn)都會(huì)對(duì)汽車尾氣進(jìn)行處理將其轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。具體反應(yīng)如下：2NO(g) + 2CO (g) = N 2 (g) + 2CO2 (g),已知，298K、101KPa下，該反應(yīng) H = - 113.0 KJ mol-1 , S = -143.5 J mol-1 - K-1 請(qǐng)問：該反應(yīng)在室溫下能否進(jìn)行 解：AG = AH-