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高二化学《化学反应进行的方向》教学设计

一、教学内容分析1、课标中的内容《化学反应原理》主题2化学反应速率和化学平衡，第5点：能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、教材中的内容本节内容介绍了"焓判据、熵判据及自由能（△G=△H-T△S）"知识，有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向--焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向--熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。二、教学目标1、知识与技能：　（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；　（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。三、教学的重点和难点焓减和熵增与化学反应方向的关系四、教学方法1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。五、教学过程[联想、质疑]汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？[课的引入]上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向的问题。[设问]根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。[学生讨论]......[总结]生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，电流由电位高的地方向电位低的地方流，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化，......这些都是自发过程，它们的逆过程是非自发的。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于"最低"和由"有序"变为"无序"的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵判据，为反应方向的判断提供了必要的依据。[板书]一、反应方向的焓判据。[交流讨论]19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。[学生讨论交流]......[汇报交流结果]我们知道的反应中下列反应可以自发进行：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（aq）△H=-56KJ/mol；2Na（s）+2H2O（l）=2NaOH（aq）+H2（g）；Al（s）+HCl（aq）=AlCl3（aq）+H2（g）；CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（aq）......[追问]上述反应是吸热还是放热？[学生回答后总结、板书]焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。[指出]多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如：N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H=＋37.3KJ/mol；因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。[板书]二、反应方向的熵判据。[交流讨论]我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？[阅读思考]课本P37相关内容。[汇报交流、自主学习成果]上述自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。[总结、板书]熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。[释疑]如何理解"熵"的含义？[板书]混乱度：表示体系的不规则或无序状态。[指出]混乱度的增加意味着体系变得更加无序。[板书]熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。[指出]体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序--熵增的过程。[板书]熵值的大小判断：（1）气态液态固态（2）与物质的量成正比[板书]反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵[讲述]产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。[学与问]发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论的指导作用是否有新的体会。[指出]有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；2Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）△S=-39.35J·mol-1·K-1。因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。[板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。[讲述]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：[板书]体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G=△H-T△S[指出]体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。[板书]△H-T△S0反应能自发进行；△H-T△S=0反应达到平衡状态；△H-T△S0反应不能自发进行。[展示][举例]对反应CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H=+178.2KJ·mol-1△S=+169.6J·mol-1·K-1室温下，△G=△H-T△S=178.2KJ·mol-1-298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1=128KJ·mol-10因此，室温下反应不能自发进行；如要使反应自发进行，则应使△H-T△S0，则T△H/△S=178.2KJ·mol-1/0.1696KJ·mol-1·K-1=1051K。[知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应：　2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），已知，298K、101KPa下，该反应△H=-113.0KJ·mol-1，△S=-143.5J·mol-1·K-1则△G=△H-T△S=-69.68KJ·mol-10因此，室温下反应能自发进行。[指出]但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。[总结]能量判据和熵判据的应用：1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：△G=△H-T△S）将更适合于所有的反应过程；4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；5、在讨论过程的方向时，我们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；6、反应的自发性也受外界条件的影响。[课堂练习]1．下列说法正确的是（）A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；C．自发反应在恰当条件下才能实现；D．自发反应在任何条件下都能实现。2．自发进行的反应一定是（）A．吸热反应；B．放热反应；C．熵增加反应；D．熵增加或者放热反应。3．下列说法正确的是（）A．放热反应一定是自发进行的反应；B．吸热反应一定是非自发进行的；C．自发进行的反应一定容易发生；D．有些吸热反应也能自发进行。4．250C和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是（）A．是吸热反应；B．是放热反应；C．是熵减少的反应；D．熵增大效应大于能量效应。5．下列过程属于熵增过程的是（）A．硝酸钾溶解在水里面；B．氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体；C．水蒸气凝结为液态的水；D．(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水。6．以下自发反应可用能量判据来解释的是()A．硝酸铵自发地溶于水；B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol；C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol；D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol。[布置作业]广州市教研室编的《高中化学基础训练》中《化学反应进行的方向》一节内容。m.jab88.Com

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高二化学《化学反应进行的方向》学案

高二化学《化学反应进行的方向》学案
一、教学内容分析1、课标中的内容《化学反应原理》主题2化学反应速率和化学平衡，第5点：能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、教材中的内容本节内容介绍了"焓判据、熵判据及自由能（△G=△H-T△S）
"知识，有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向--焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向--熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。二、教学目标1、知识与技能：　（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；　（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。三、教学的重点和难点焓减和熵增与化学反应方向的关系四、教学方法1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。五、教学过程[联想、质疑]汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？[课的引入]上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向的问题。[设问]根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。[学生讨论]......[总结]生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，电流由电位高的地方向电位低的地方流，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化，......这些都是自发过程，它们的逆过程是非自发的。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于"最低"和由"有序"变为"无序"的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵判据，为反应方向的判断提供了必要的依据。[板书]一、反应方向的焓判据。[交流讨论]19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。[学生讨论交流]......[汇报交流结果]我们知道的反应中下列反应可以自发进行：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（aq）△H=-56KJ/mol；2Na（s）+2H2O（l）=2NaOH（aq）+H2（g）；Al（s）+HCl（aq）=AlCl3（aq）+H2（g）；CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（aq）......[追问]上述反应是吸热还是放热？[学生回答后总结、板书]焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。[指出]多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如：N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H=＋37.3KJ/mol；因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。[板书]二、反应方向的熵判据。[交流讨论]我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？[阅读思考]课本P37相关内容。[汇报交流、自主学习成果]上述自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。[总结、板书]熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。[释疑]如何理解"熵"的含义？[板书]混乱度：表示体系的不规则或无序状态。[指出]混乱度的增加意味着体系变得更加无序。[板书]熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。[指出]体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序--熵增的过程。[板书]熵值的大小判断：（1）气态液态固态（2）与物质的量成正比[板书]反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵[讲述]产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。[学与问]发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论的指导作用是否有新的体会。[指出]有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；2Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）△S=-39.35J·mol-1·K-1。因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。[板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。[讲述]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：[板书]体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G=△H-T△S[指出]体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。[板书]△H-T△S0反应能自发进行；△H-T△S=0反应达到平衡状态；△H-T△S0反应不能自发进行。[展示][举例]对反应CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H=+178.2KJ·mol-1△S=+169.6J·mol-1·K-1室温下，△G=△H-T△S=178.2KJ·mol-1-298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1=128KJ·mol-10因此，室温下反应不能自发进行；如要使反应自发进行，则应使△H-T△S0，则T△H/△S=178.2KJ·mol-1/0.1696KJ·mol-1·K-1=1051K。[知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应：　2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），已知，298K、101KPa下，该反应△H=-113.0KJ·mol-1，△S=-143.5J·mol-1·K-1则△G=△H-T△S=-69.68KJ·mol-10因此，室温下反应能自发进行。[指出]但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。[总结]能量判据和熵判据的应用：1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：△G=△H-T△S）将更适合于所有的反应过程；4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；5、在讨论过程的方向时，我们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；6、反应的自发性也受外界条件的影响。[课堂练习]1．下列说法正确的是（）A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；C．自发反应在恰当条件下才能实现；D．自发反应在任何条件下都能实现。2．自发进行的反应一定是（）A．吸热反应；B．放热反应；C．熵增加反应；D．熵增加或者放热反应。3．下列说法正确的是（）A．放热反应一定是自发进行的反应；B．吸热反应一定是非自发进行的；C．自发进行的反应一定容易发生；D．有些吸热反应也能自发进行。4．250C和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是（）A．是吸热反应；B．是放热反应；C．是熵减少的反应；D．熵增大效应大于能量效应。5．下列过程属于熵增过程的是（）A．硝酸钾溶解在水里面；B．氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体；C．水蒸气凝结为液态的水；D．(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水。6．以下自发反应可用能量判据来解释的是()A．硝酸铵自发地溶于水；B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol；C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol；D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol。[布置作业]广州市教研室编的《高中化学基础训练》中《化学反应进行的方向》一节内容。六、教学反思1．建构主义学习理论和建构主义学习环境强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。本节课的授课应对这种思想有所体现，学生已知道很多化学反应并了解反应的吸放热情况，运用这些已知的知识，引导学生得出焓判据。这种以学生的"学"为中心的教学方式对有利于学生掌握和理解本节知识。2．相对于上一年的教材，这本书对能量判据通过例子进行了说明，且后面通过科学视野对综合考虑了焓变和熵变的自由能变化作了介绍，有利于学生对化学反应方向判断的理论根据的理解。在授课中如能对熵的概念作简单介绍，利用简单例子应用自由能变化判断反应的方向将更能加深学生对化学反应方向判断的理论根据的理解。

化学反应进行的方向

选修四第二章第四节化学反应进行的方向
课前预习学案
一、预习目标：预习化学反应方向进行的判据
二、预习内容
1科学家根据体系的存在着使体系总能量趋向于，也就是⊿H0的趋势，也存在使体系由有序向无序转化（⊿S0）的自然现象，提出了焓判据和熵判据。
2、熵是用来，用表示。作为固液气三态的熵值比较大小顺序为。
3、焓变（焓判据）只能判断
熵变（熵判据）只能判断
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2、应用焓变和熵变解释日常生产生活中的现象
学习重难点：熵判据
二、学习过程
（一）、反应方向的焓判据
思考1、根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。

思考2、19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。

所以，反应焓变是与反应能否自发进行有关的因素，但不是因素。
（二）反应方向的熵判据
【交流讨论】我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？
【阅读思考】课本P36—37相关内容。
熵判据：；
混乱度：。
注意：1乱度的增加意味着体系变得更加无序。
2、体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越，
有序变为无序——熵的过程。
3、熵值的大小判断：气态液态固态
【学与问】：发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论的指导作用是否有新的体会。
探究：有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：
-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；
所以，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是因素。只有将两者组合而成的复合判据，才能准确判定所有化学反应进行的方向。
练习：下列过程属于熵增加的是（）
A.固体的溶解过程
B.气体扩散过程
C.水蒸气变为液态水
D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
（三）反思总结
能量判据和熵判据的应用：
1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；
2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；
3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的反应过程；
4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；
5、在讨论过程的方向时，我们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；
6、反应的自发性也受外界条件的影响。
(四)当堂检测
1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（）
A.水总是自发的由高处往低处流
B.放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
2.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
C(石墨，s)+O2（g）=CO2（g）
△H=-393.5kJ/mol
C(金刚石，s)+O2（g）=CO2（g）
△H=-395.4kJ/mol
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（）
A.石墨转化为金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程
C.石墨比金刚石能量低
D.金刚石比石墨能量低
3.下列说法中，正确的是（）
A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
B.自发反应在恰当条件下才能实现
C.自发反应在任何条件下均能实现
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
4、自发进行的反应一定是∶（）
A、吸热反应；B、放热反应；
C、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。
课后练习与提高
1、下列过程是非自发的是∶（）
A、水由高处向低处流；B、天然气的燃烧；
C、铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰。
2、下列说法中，正确的是()
A．化学反应总是伴随着能量变化的
B．能够自发进行的反应不一定都是放热反应
C．只有放热反应才能够自发进行
D．能够自发进行的反应就一定能够发生并完成
3、水在273K、1．01×105Pa时可转化为固态，在373K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值，则下列表达式中，正确的是()
A．S(g)S(1)S(s)B．S(g)S(1)S(s)
C．S(g)S(1)=S(s)D．S(g)S(s)S(1)
4、已知反应2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)H==—285．8kJmol-1，下列结论中，正确的是()
A．E(反应物)E(生成物)B．E(反应物)E(生成物)
C．反应放热D．反应吸热
5、下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是()
A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
6、在25℃、1．01×105Pa条件下，反应2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)H==+56．7kJmol-1能够自发进行。从能量上分析，生成物的总能量比反应物的总能量，从反应前后的熵值看，反应后的熵值(填“增加”、“减小”或“不变”)。
7、在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的增大，这个原理也叫做原理。在用来判断过程的方向时，就称为判据。不难理解，即使是同一物质，应该存在着时的熵值最大，时次之，时最小的这样一种普遍规律。
答案
课前预习学案
预习内容：1、降低﹤﹥
2、量度混乱（或有序）的程度S气态﹥液态﹥固态
3、焓减小的反应熵增大的反应
课内探究学案
（一）、反应方向的焓判据
思考1、自然界中水总是从高处往地处流；电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；
室温下冰块自动融化。
思考2、不同意。2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.2kJ/mol
一个唯一
（二）反应方向的熵判据
【交流讨论】：该自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。
【阅读思考】：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向；
表示体系的不规则或无序状态。
注意：2、小，增
3、﹥﹥
探究：唯一练习：AB
(四)当堂检测
1、A2、AB3、B4、D
课后练习与提高
1、D2、AB3、B4、AC5、A
6、增加增加
7、熵、熵增、熵、气态、液、固

高二化学《化学反应进行的方向》导学案

高二化学《化学反应进行的方向》导学案

一、教学内容分析1、课标中的内容《化学反应原理》主题2化学反应速率和化学平衡，第5点：能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、教材中的内容本节内容介绍了"焓判据、熵判据及自由能（△G=△H-T△S）"知识，有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向--焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向--熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。二、教学目标1、知识与技能：　（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；　（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。三、教学的重点和难点焓减和熵增与化学反应方向的关系四、教学方法1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。五、教学过程[联想、质疑]汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？[课的引入]上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向的问题。[设问]根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。[学生讨论]......[总结]生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，电流由电位高的地方向电位低的地方流，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化，......这些都是自发过程，它们的逆过程是非自发的。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于"最低"和由"有序"变为"无序"的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵判据，为反应方向的判断提供了必要的依据。[板书]一、反应方向的焓判据。[交流讨论]19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。[学生讨论交流]......[汇报交流结果]我们知道的反应中下列反应可以自发进行：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（aq）△H=-56KJ/mol；2Na（s）+2H2O（l）=2NaOH（aq）+H2（g）；Al（s）+HCl（aq）=AlCl3（aq）+H2（g）；CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（aq）......[追问]上述反应是吸热还是放热？[学生回答后总结、板书]焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。[指出]多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如：N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H=＋37.3KJ/mol；因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。[板书]二、反应方向的熵判据。[交流讨论]我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？[阅读思考]课本P37相关内容。[汇报交流、自主学习成果]上述自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。[总结、板书]熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。[释疑]如何理解"熵"的含义？[板书]混乱度：表示体系的不规则或无序状态。[指出]混乱度的增加意味着体系变得更加无序。[板书]熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。[指出]体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序--熵增的过程。[板书]熵值的大小判断：（1）气态液态固态（2）与物质的量成正比[板书]反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵[讲述]产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。[学与问]发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论的指导作用是否有新的体会。[指出]有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；2Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）△S=-39.35J·mol-1·K-1。因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。[板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。[讲述]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：[板书]体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G=△H-T△S[指出]体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。[板书]△H-T△S0反应能自发进行；△H-T△S=0反应达到平衡状态；△H-T△S0反应不能自发进行。[展示][举例]对反应CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H=+178.2KJ·mol-1△S=+169.6J·mol-1·K-1室温下，△G=△H-T△S=178.2KJ·mol-1-298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1=128KJ·mol-10因此，室温下反应不能自发进行；如要使反应自发进行，则应使△H-T△S0，则T△H/△S=178.2KJ·mol-1/0.1696KJ·mol-1·K-1=1051K。[知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应：　2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），已知，298K、101KPa下，该反应△H=-113.0KJ·mol-1，△S=-143.5J·mol-1·K-1则△G=△H-T△S=-69.68KJ·mol-10因此，室温下反应能自发进行。[指出]但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。[总结]能量判据和熵判据的应用：1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：△G=△H-T△S）将更适合于所有的反应过程；4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；5、在讨论过程的方向时，我们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；6、反应的自发性也受外界条件的影响。[课堂练习]1．下列说法正确的是（）A．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；C．自发反应在恰当条件下才能实现；D．自发反应在任何条件下都能实现。2．自发进行的反应一定是（）A．吸热反应；B．放热反应；C．熵增加反应；D．熵增加或者放热反应。3．下列说法正确的是（）A．放热反应一定是自发进行的反应；B．吸热反应一定是非自发进行的；C．自发进行的反应一定容易发生；D．有些吸热反应也能自发进行。4．250C和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是（）A．是吸热反应；B．是放热反应；C．是熵减少的反应；D．熵增大效应大于能量效应。5．下列过程属于熵增过程的是（）A．硝酸钾溶解在水里面；B．氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体；C．水蒸气凝结为液态的水；D．(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水。6．以下自发反应可用能量判据来解释的是()A．硝酸铵自发地溶于水；B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol；C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol；D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol。[布置作业]广州市教研室编的《高中化学基础训练》中《化学反应进行的方向》一节内容。

化学反应进行的方向预习案

第4节化学反应进行的方向预习案
1.复习第一章章引言和第一章第一节回答：
1）常见的放热反应有；
放热反应前后体系能量（升高或降低），焓变△H0；
2）常见的吸热反应有；反应前后体系能量（升高或降低），焓变△H0；
2.阅读教材第四节P34页第一自然段谈谈你认为为何要研究化学反应进行的方向？

3.依据教材P34页第二段下的反应方程式回答：
放热反应过程中体系能量，因此具有的倾向。科学家据此提出了用来判断反应进行的倾向；但是有些反应也是自发的，所以只根据来判断反应进行的方向是不全面的。
4.阅读教材P35页第一自然段回答：
1）熵是衡量体系的物理量；符号，构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度，熵值；化学反应中存在着熵变，符号；体系的混乱度增大ΔS0，体系的混乱度减小ΔS0
2）体系有自发地向混乱度的方向（熵）的方向转变的倾向。
5.阅读教材P35页第二、三自然段回答：
1）和都与反应的自发性有关，又都不能地作为反应是否自发的判断依据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和；
2）在讨论过程的方向问题时，指的是没有时体系的性质；过程的自发性只能用于判断过程的，不能确定过程是否和。

第4节化学反应进行的方向导学案
一、建立自发过程与非自发过程的概念
1.判断下列过程能否自发进行：
1）高处的水往低处流；
2）热量由高温物体传向低温物体；
3）电流由电势高的地方流向电势低的地方；
【小结】从能量角度来看，这些过程的共同点是：
都能进行（自发、非自发），且倾向于自发地由能量的状态向能量的状态转化。
二、判断化学反应进行方向的依据
1.焓判据
判断化学反应能否自发进行：
1）NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJmol-1
2）Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag(s)△H=-181.75kJmol-1
3）2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=-636.1kJmol-1
4）铁在潮湿的空气中生锈：Fe(s)……Fe2O3(aq)△H=-790.7kJmol-1
【小结】从能量角度来看，这些反应的共同点是：
都是（自发、非自发）反应，且都是（吸热、放热）反应，反应前后体系能量（升高、降低）。
【实验设计】利用所给试剂和物品进行实验验证：
Ba(OH)2固体、NH4Cl固体、药匙、保鲜袋、橡皮筋
实验现象及结论：
请用语言概括焓变对化学反应自发进行方向的影响
2.熵判据
1）熵的定义：熵是衡量体系的物理量；符号，
构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度，熵值；
2）熵变：化学反应中存在着熵变，符号；体系的混乱度增大ΔS0，体系的混乱度减小ΔS0
3）熵判据：化学反应有自发地向混乱度（熵）的方向转变的倾向。
三、应用判据解决问题
根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向：
1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△S=+80.7Jmol-1K-1
△H0，△S0，该反应（自发或非自发）
2）TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+161.9kJmol-1
△S=-38.4Jmol-1K-1
△H0，△S0，该反应（自发或非自发）
3）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H=-176.9kJmol-1
△H0，△S0，该反应（自发或非自发）
4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H0，△S0，该反应（自发或非自发）
四、课堂小结
1）和共同影响着化学反应自发进行的方向，体系能量（△H0）和混乱度（△S0）都能促使反应自发进行。
2）△H＜0且△S＞0的反应一定自发进行
△H＞0且△S＜0的反应一定自发进行
五、方法提升与自主探究
证明法：
证伪法：
【自主探究】
对“△S0的反应能自发进行”这一观点，利用所给试剂设计实验进行证明和证伪。
试剂：CaCl2（aq）、HCl（aq）、Na2CO3（aq），书写反应方程式并说出证明或证伪的理由。
证明：理由：
证伪：理由：
【拓展思考】
登录一个有搜索功能的网站（如百度），键入“熵”字：加深和扩大你对“熵”的认识。

六、[随堂练习]
1.下列说法不正确的是（）
A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。
B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。
C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关
2．以下自发反应可用能量判据来解释的是（）
A．硝酸铵自发地溶于水
B．2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol
C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);△H=+74.9kJ/mol
D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol
3．下列反应中，熵减小的是
A．(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B．2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)
C．MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D．2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)
4．碳酸铵〔（NH4）2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（）
A．其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；
B．其分解是因为外界给予了能量；
C．其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
5．25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是（）
A．是吸热反应B．是放热反应
C．是熵减少的反应D．熵增大效应大于能量效应
6．下列说法不正确的是：
A．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应都是放热反应
B．在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。
C．一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关
7．自发进行的反应一定是∶
A．吸热反应；B．放热反应；
C．熵增加反应；D．熵增加或者放热反应。

文章来源：http://m.jab88.com/j/32100.html

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