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
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。
一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,高中教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?以下是小编为大家收集的“高二化学化学反应进行的方向013”欢迎大家与身边的朋友分享吧!
化学:2.4《化学反应进行的方向》学案(1)(新人教版选修4)
教学目标:
1、了解熵的基本涵义及能量判椐和熵判椐的基本内容。
2、能说出化学反应的焓变与熵变对反应进行方向的影响。
教学难点、重点:能说出化学反应的焓变与熵变对反应进行方向的影响。
【教师导航】
1、化学反应发生与否的判断依据有哪些?是如何影响的?
【我要学】
〖交流1〗你学过的自发的化学变化有哪些?
〖基础要点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。
一、焓变与自发反应的关系
〖思考1〗是不是只要焓变小(放热反应)的反应就是自发的反应?
〖思考2〗从上述的化学变化中,找出自发反应与焓变的关系?
〖思考3〗与下表对比,你找出的规律是否正确?
化学反应反应焓变(KJ/mol)⊿S
4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)⊿H(298K)=-444.30
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)⊿H(298K)=37.30
CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)⊿H(298K)=178.20
〖结论1〗焓变只是决定化学反应方向的。
二、熵变与自发反应的关系
〖基础要点2〗熵指的是,用表示。作为固液气三态的熵值比较大小顺序为。
〖交流2〗为何物质的溶解是自发过程?(请用熵变来解释)
〖思考4〗为何发生离子反应的条件之一是生成气体?
〖思考5〗是不是只要熵变大的反应就是自发的反应?
〖思考6〗从上述的化学变化中,找出自发反应与熵变的关系?
〖思考7〗与表2对比,看你找出的规律是否正确?
化学反应⊿S(KJ﹒mol—1﹒K—1)
2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)57.16
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)184
CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)169.6
C(s,石墨)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)133.8
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)-39.35
〖结论2〗熵变只是决定化学反应方向的。
三、自发反应的判断依据
〖基础要点3〗焓变(焓判据)只能判断
熵变(熵判据)只能判断
因此二者的复合判据才是自以反应的判断标准。
〖结论3〗请填写下列表格(用自发反应,非自发反应,不一定)
熵增大熵减小
焓变大
焓减小
〖拓展1〗二者对反应方向的影响存在着关系:
⊿H—T⊿S0正反应自发进行
⊿H—T⊿S0逆反应自发过行
〖交流3〗今天本节课你学到了什么?
练习:
1.下列过程吸热还是放热?体系的混乱度增大还是减小?
(1)Fe(s)Fe(g)
(2)H2(g)+O2(g)H2O(l)
(3)NaOH(s)Na+(aq)+OH—(aq)
2.下列变化的熵变大于零的是
A.H2O(l)H2O(g)B.CO2(g)CO2(s)
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2OD.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
3.已知反应3O2(g)=2O3(g)的△H0、△S0,对此反应叙述正确的是
A.该反应在任何情况下均能自发进行B.该反应在任何情况下均不能自发进行
C.该反应在一定条件下能自发进行D.条件不足,无法判断
4.吸热反应一定是
A.非自发的化学反应B.释放能量
C.贮存能量D.反应需要加热
5.过程的自发性的作用是
A.判断过程的方向B.确定过程是否一定会发生
C.判断过程发生的速率D.判断过程的热效应
6.下列反应中,熵显著增加的反应是
A.B.
C.D.
7.已知方程式△H=,则关于方程式“”的说法正确的是
A.方程式中化学计量数表示分子数B.该反应△H大于零
C.该反应△H=D.该反应可表示36g水分解时的热效应
8.下列说法不正确的是
A.铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程B.冰融化过程其熵值增加
C.无热效应的自发过程是不存在的D.同一物质固态时熵值最小
9.下列过程属于熵增加的是
A.一定条件下,水由气态变为液态B.高温高压条件下使石墨转化为金刚石
C.D.散落的火柴的无序排列
10.下列对熵的理解不正确的是
A.同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小
B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大
C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小
D.25℃、时,是熵增的反应
11.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
12.碳铵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.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大
B.碳铵分解是因为外界给予了能量
C.碳铵分解是吸热反应,根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
13.已知反应的△H为正值,△S为负值。设△H和△S不随温度而变,下列说法中正确的是
A.低温下是自发变化B.高温下是自发变化
C.低温下是非自发变化,高温下是自发变化D.任何温度下都是非自发变化
14.考察下述自然界的一些自发变化,可发现它们有一些共同的特点。下列说法不正确的是
A.都有一定的方向性,按某一物理量标度由高到低自发进行
B.都可以用来做功,自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低
C.有一定的进行限度,自发过程总是单向地趋向于非平衡状态
D.有一定的数据差来判断自发变化能否发生
15.往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体和氯化铵晶体,塞紧瓶塞。在木板上滴少量水,如图所示,一会儿就会发现瓶内固态物质变成液体,瓶壁变冷,小木板上因少量水冻结,而被烧瓶粘住,这时找开瓶塞,出来的气体有氨味。这是自发地发生了反应
下列结论中正确的是
A.自发反应一定是放热反应B.自发反应一定是吸热反应
C.有的吸热反应也能自发进行D.吸热反应不能自发进行
16.在温度、压强一定的条件下,化学反应方向的判据为:
(1)△H-T△S0,反应为___________。
(2)△H-T△S=0,反应为___________。
(3)△H-T△S0,反应为___________。
17.通过计算判断反应在25℃时能不能自发进行。(已知,)
18.计算并判断的分解反应在100℃时能否自发进行?(已知:在100℃,1大气压下,此反应的△H,△S=)
19.高炉炼铁常用焦炭还原三氧化二铁得到生铁。请运用所学知识判断用焦炭还原氧化铝的可能性。已知298K下反应:
△S=
【学习反馈或反思】:
文章来源:http://m.jab88.com/j/98430.html
更多