2018-2019學(xué)年高中化學(xué)上學(xué)期《化學(xué)反應(yīng)的方向》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

2018-2019學(xué)年高中化學(xué)上學(xué)期化學(xué)反應(yīng)的方向教學(xué)設(shè)計(jì)課題第二章第四節(jié) 化學(xué)平衡第四課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)與技能1.了解熵變、焓變的含義。2了解焓判據(jù)、熵判據(jù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向判斷的局限性。3理解綜合判據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)方向。過程與方法情感、態(tài)度與價(jià)值觀學(xué)習(xí)重點(diǎn)1了解焓判據(jù)、熵判據(jù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向判斷的局限性。2理解綜合判據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)方向。學(xué)習(xí)難點(diǎn)1了解焓判據(jù)、熵判據(jù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向判斷的局限性。2理解綜合判據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)方向。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、新課引入未涂防銹漆的鋼制器件會(huì)生銹、香水會(huì)擴(kuò)散到空氣中等，這些都是不用借助外力就可以自發(fā)進(jìn)行的過程；用水泵把水從低水位升至高水位，高溫高壓可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，這些是必須在外界對(duì)體系施加某種作用時(shí)才能實(shí)現(xiàn)的過程?；瘜W(xué)反應(yīng)為什么有的能夠自發(fā)進(jìn)行，不需要借助外力，而有些反應(yīng)或過程需要在特定條件下才能進(jìn)行呢？思考二、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1.自發(fā)過程(1)含義：在一定條件下，不用借助于外力就可以自發(fā)進(jìn)行的過程。(2)特點(diǎn)體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。2自發(fā)反應(yīng)：在給定條件下，可以自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)1.焓判據(jù)放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，因此可用焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。2熵判據(jù)(1)熵用來量度體系混亂程度的物理量。熵值越大，混亂程度越大。符號(hào)為S。(2)熵增原理在與外界隔絕的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，即熵變(符號(hào)S)零。(3)熵判據(jù)體系有自發(fā)地向混亂度增加(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用熵變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。(1)某物質(zhì)三態(tài)的熵值大小順序如何？(2)焓變H>0的反應(yīng)，一定不能自發(fā)進(jìn)行嗎？(3)熵變S<0的反應(yīng)，一定不能自發(fā)進(jìn)行嗎？判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)【問題導(dǎo)思】分別用焓判據(jù)，熵判據(jù)在判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向時(shí)是否全面？【提示】不全面。反應(yīng)是否自發(fā)與溫度有關(guān)嗎？【提示】有。在焓變與熵變共同組成的復(fù)合判據(jù)如何判斷反應(yīng)是否自發(fā)？【提示】利用GHTS，若G<0，則自發(fā)；G>0則非自發(fā)。1焓判據(jù)：化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與吸熱、放熱的關(guān)系(1)多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的，例如燃燒H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJ/mol，中和反應(yīng)：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(2)有些吸熱反應(yīng)(H>0)也是自發(fā)的。例如(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJ/mol2熵判據(jù)：熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系(1)許多熵增的反應(yīng)是自發(fā)的。例如，固固氣：2KClO32KCl3O2；固液氣：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2等。(2)有些熵減的反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。例如Ca(OH)2(aq)CO2(g)=CaCO3(s)H2O(l)綜上所述，單獨(dú)使用熵判據(jù)也是不全面的。3復(fù)合判據(jù)：GHTS體系的自由能變化(符號(hào)為G，單位為kJ/mol)綜合考慮了焓變和熵變對(duì)體系的影響，可用作化學(xué)反應(yīng)自身進(jìn)行的判據(jù)，GHTS。(1)當(dāng)H<0，S>0時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；(2)當(dāng)H>0，S<0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；(3)當(dāng)H>0，S>0，或H<0，S<0時(shí)，反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，一般低溫時(shí)焓變影響為主，高溫時(shí)熵變影響為主。溫馨提醒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)。如果允許外界體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。看書理解環(huán)節(jié)三、鞏固練習(xí)下列說法正確的是()A在常溫下，放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1，能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向C因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【解析】A項(xiàng)錯(cuò)誤，有些熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)錯(cuò)誤的原因是要將二者綜合起來即利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行判斷；D項(xiàng)中使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)的方向?！敬鸢浮緽25 和1.01105Pa時(shí)，反應(yīng)2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJmol1，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是熵減少的反應(yīng) D熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)【解析】吸熱，熵變大，能自發(fā)，因?yàn)殪卦龃笮?yīng)大于能量效應(yīng)，選D。【答案】D關(guān)于復(fù)合判據(jù)與溫度關(guān)系某化學(xué)反應(yīng)其H為122 kJmol1，S為231 Jmol1K1，則此反應(yīng)在下列哪種情況下可能自發(fā)進(jìn)行()A在任何溫度自發(fā)進(jìn)行B在任何溫度下都不自發(fā)進(jìn)行C僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行D僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行【解析】要使反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則HTS<0，代入數(shù)據(jù)可得：122 kJmol1T(0.231 kJmol1K1)<0，解得當(dāng)T<528 K時(shí)，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，即反應(yīng)僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行，選D項(xiàng)。【答案】D本堂小結(jié)：當(dāng)堂檢測、布置作業(yè)板書設(shè)計(jì)