河北省石家莊市復(fù)興中學(xué)人教版高中化學(xué)選修四名師制作優(yōu)質(zhì)教學(xué)案：2.4化學(xué)反應(yīng)進行的方向

1、名校名 推薦2.4化學(xué)反應(yīng)進行的方向教學(xué)案班級姓名小組 _第 _號評價： _【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)的主要特點，了解焓判據(jù)、熵判據(jù)的含義，會用焓變和熵變判斷反應(yīng)進行的方向?！窘虒W(xué)重點、難點】重難點：會用焓變和熵變判斷反應(yīng)進行的方向【學(xué)情分析】在上節(jié)課中學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡圖像等效平衡，本節(jié)課學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)進行的方向?！緦?dǎo)學(xué)流程】自主學(xué)習(xí)內(nèi)容一、回顧舊知復(fù)習(xí)化學(xué)平衡圖像等效平衡。二、基礎(chǔ)知識感知：（一）、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1.自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外力而自發(fā)進行的過程?；卮鹣铝袉栴}：(1) 下列現(xiàn)象的發(fā)生，你認(rèn)為是自發(fā)過程的是_(填字母 )。A. 水由高處往低處流B.氣溫升高冰雪融

2、化C.室溫下，水自動結(jié)成冰D.生銹的鐵變光亮(2) 自發(fā)過程具有的特點能量角度體系趨向于從 狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?狀態(tài) ( 體系對外部做功或者 熱量 )?；靵y度角度體系趨向于從狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)。2.有下列化學(xué)反應(yīng)：白磷自燃、氯化氫分解、煤燃燒、鈉與水反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)，其中屬于能自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)(簡稱自發(fā)反應(yīng))的是，屬于放熱反應(yīng)的是。三、探究問題（二）、化學(xué)反應(yīng)進行的方向與焓變、熵變的關(guān)系1名校名 推薦1.化學(xué)反應(yīng)進行的方向與焓變的關(guān)系(1) 分析下列反應(yīng)進行的方向與H 之間的關(guān)系：NaOH(aq) HCl(aq)=NaCl(aq) H2 O(l) ，酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H0，常溫下自發(fā)進行。2Na

3、(s) 2H2O(l)=2NaOH(aq) H 2(g)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H0，常溫下能自發(fā)進行。NH 4HCO 3(s)CH3COOH(aq)=CO 2(g) CH 3COONH 4(aq)H 2O(l)H0，該反應(yīng)在常溫下發(fā)進行。CaCO3(s)=CaO(s) CO2(g)H0，該反應(yīng)在常溫下自發(fā)進行，但在較高溫度下自發(fā)進行。(2) 自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系多數(shù)自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有很多吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，因此，反應(yīng)焓變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的唯一因素。2.化學(xué)反應(yīng)進行的方向與熵變的關(guān)系(1) 熵的概念自發(fā)過程的體系趨向于由轉(zhuǎn)變?yōu)椋w系的混

4、亂度。體系的混亂度常用熵來描述，熵的概念是表示體系的程度的物理量，其符號為S。熵值越大，體系的越大。(2) 影響熵大小的因素同一條件下，不同的物質(zhì)熵值 。同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)及外界條件有關(guān)，如對同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時熵值大小為S(g)S(l)S(s)。氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越。(3) 熵判據(jù)在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵，即熵變 (符號S)零，這個原理叫做。在用來判斷過程的方向時，就稱為熵判據(jù)。當(dāng)S0 時，反應(yīng)為反應(yīng)，在一定條件下自發(fā)進行。當(dāng)S0 時，反應(yīng)為反應(yīng)，在一定條件下自發(fā)進行。(4) 反應(yīng)熵變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行

5、的唯一因素。如： 2Al(s) Fe2O3(s)=Al 2O3(s)2Fe(s)S 39.35 J mol 1K 1，上述反應(yīng)為熵減少的反應(yīng)，但在一定條件下，該反應(yīng)也能自發(fā)進行。說明“熵判據(jù)”也具有一定的局限性。歸納總結(jié) ：(1) 從焓變 (能量 )角度： H0，有利于反應(yīng)自發(fā)進行。2名校名 推薦(3) 在實際的化學(xué)反應(yīng)中， 若 H 與 S 符號相同時， 對化學(xué)反應(yīng)的方向的影響作用出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個具體化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向時， 不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結(jié)論。四、基礎(chǔ)知識拓展與遷移：（三）、化學(xué)反應(yīng)進行的方向與自由能變化的關(guān)系1.用焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)

6、判斷反應(yīng)的方向(1) 由焓判據(jù)知反應(yīng)是易進行的；由熵判據(jù)知熵值是自發(fā)的。很多情況下用不同的判據(jù)判定同一個反應(yīng)，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果。(2) 體系的自由能變化 (符號為 G，單位為 kJ mol 1 )綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響，可用于化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向的判斷，GS。2.已知反應(yīng)： 2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在 298 K、101 kPa的條件下，其H113.0 kJS 145.3 J mol1K1。mol 1，該反應(yīng) _(填“能”或“不能”)用于消除汽車尾氣中的NO ，理由為 _ 。晨讀1. 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與焓變的關(guān)系2. 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與熵變的關(guān)

7、系3. 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與自由能變化的關(guān)系請及時記錄自主學(xué)習(xí)過程中的疑難：請及時記錄小組討論學(xué)習(xí)過程中的疑難：小組討論問題預(yù)設(shè):1. 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與焓變的關(guān)系2. 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與熵變的關(guān)系提問展示預(yù)設(shè)：1、板書展示：化學(xué)反應(yīng)進行的方向與自由能變化的關(guān)系2 、口頭展示：（1） . 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與焓變的關(guān)系（ 2） . 化學(xué)反應(yīng)進行的方向與熵變的關(guān)系課堂訓(xùn)練問題預(yù)設(shè)：1.知道了某過程有自發(fā)性之后，則()3名校名 推薦A. 可判斷過程的方向B.可確定過程是否一定會發(fā)生C.可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢D.可判斷過程的熱效應(yīng)2.下列關(guān)于焓變與反應(yīng)方向的敘述中正確的是()A. 化學(xué)反應(yīng)的焓變與其反應(yīng)的方向無關(guān)B.化學(xué)反應(yīng)的焓變直接決定了反應(yīng)的方向C.反應(yīng)焓變?yōu)檎禃r不利于反應(yīng)自發(fā)進行D.焓變?yōu)樨?fù)值的反應(yīng)都能自發(fā)進行3.下列說法完全正確的是()A. 自發(fā)進行的反應(yīng)均是放熱反應(yīng)B. S 為正值的反應(yīng)均能自發(fā)進行C.物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，S 為正值D.CaCO3 (s)受熱分解為CaO(s)和 CO2(g) ：S04.已知在等溫等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)為H T S0反應(yīng)不能自發(fā)進行設(shè)反應(yīng) A=D