【教案】高中化学苏教版选修四教案：2.2化学反应的方向和限度第1课时判断化学反应方向的依据.docVIP

专题2 化学反应速率与化学平衡 2.2 化学反应的方向和限度 （第1课时）判断化学反应方向的依据 教学 课题 专题 专题1化学反应速率 单元 第二单元化学反应的方向和限度 节题 第二课时：判断化学反应方向的依据 教学目标 知识与技能 能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。 过程与方法 通过生活中事例，培养学生归纳思维能力。 情感态度 与价值观 通过认识自发反应，感受化学对生活的影响。 教学重点 利用焓变和熵变说明化学反应的方向 教学难点 利用焓变和熵变说明化学反应的方向 教学方法 讨论法 教 学 过 程 教师主导活动 学生主体活动 【过渡】 如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？ 二、判断化学反应方向的依据. 【交流与讨论】： 1、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？ （讲解）放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定， △H O有利于反应自发进行. 1.焓判据(能量判据). 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 （这时体系会对外做功或者释放热量～△H ﹤0） 【设问】： 自发反应一定要△H O ？ NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H= ＋37.30kJ/mol 【结论】： △H O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H O. 焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素. [讲解]为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，科学家们提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵. 2.熵判据. (1).熵：体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度. 符号：S 单位： J?mol-1?K-1 . 体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小. [理解] [体会] △H O即放热反应 不一定 “一定条件” 教 学 过 程 教师主导活动 学生主体活动 (2).熵变：反应前后体系熵的变化. 同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s） 产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值 （ △S ＞0），为熵增加反应. 【设问】：火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？从混乱度变化角度分析它们为什么可以自发？ (3).熵判据: 混乱度越大越稳定，△S 0 有利于反应自发进行【设问】：CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)？ ： △H(298K)=+178.2KJ?mol , △S(298K)=169.6J?mol-1?K-1 【结论】： △S O有利于反应自发进行,自发反应不一定要△S O. 熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素. 3.复合判据（自由能变化）. △ G=△H—T △S 当△ G0时，反应自发进行 当△ G0时，反应不自发进行 当△ G=0时，平衡状态 温度对反应自发性的情况: 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据. 理解 温度对反应自发性的情况: 类型 △H △S △H—T△S 反应的自发性 1 - + 永远是— 任何温度都是 自发反应 2 + - 永远是+ 任何温度下都是 非自发反应 3 - - 高温+ 低温— 高温是非自发反应 低温是自发反应 4 + + 高温—低温+ 高温是自发反应 低温是非自发反应 【注意点】： (1).反应的自发性只能用于判断反应发生的方向，不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率. 如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现. (2).在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质.如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果. 如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压石墨转化为金刚石的例子，实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的. [典型例题] 1、下列说法中正确的是（ D ） A．某反应低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行 B．某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行 C．反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关 D．温度有可能对反应的方向起决定性的作用 2、已知在298K、100Pa下反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H = —113.0 kJ·mol-1，△S= —145.3J·mol-1·K-1。请同学们经过计算判断人们提出的用上述反应治理汽车尾气是否可行？ [课堂练习] 1、下列变化的