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高中化学《化学反应进行的方向》教学设计-人教版高中全册化学教案VIP免费

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化学反应进行的方向课题化学反应进行的方向总课时1班级(类型)学习目标1.了解熵变、焓变的含义。2.了解焓判据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。3.理解综合判据判断化学反应方向。重、难点1.了解焓判据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。2.理解综合判据判断化学反应方向。学习环节和内容学生活动教师反思●新课导入建议未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反应为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢?自发过程和自发反应1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自发进行的过程。(2)特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态。在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。2.自发反应:在给定条件下,可以自发地进行到显著程度的化学反应。化学反应进行方向的判据1.焓判据放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向,因此可用焓变来判断反应进行的方向。2.熵判据(1)熵用来量度体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。(2)熵增原理在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)>零。(3)熵判据体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向,因此可用熵变来判断反应进行的方向。看书理解1(1)某物质三态的熵值大小顺序如何?(2)焓变ΔH>0的反应,一定不能自发进行吗?(3)熵变ΔS<0的反应,一定不能自发进行吗?判断化学反应进行方向的判据【问题导思】①分别用焓判据,熵判据在判断化学反应进行的方向时是否全面?【提示】不全面。②反应是否自发与温度有关吗?【提示】有。③在焓变与熵变共同组成的复合判据如何判断反应是否自发?【提示】利用ΔG=ΔH-TΔS,若ΔG<0,则自发;ΔG>0则非自发。1.焓判据:化学反应能否自发进行与吸热、放热的关系(1)多数放热反应是自发进行的,例如燃烧H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH=-286kJ/mol,中和反应:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol(2)有些吸热反应(ΔH>0)也是自发的。例如(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9kJ/mol2.熵判据:熵变与反应方向的关系(1)许多熵增的反应是自发的。例如,固+固―→气:2KClO3=====2KCl+3O2↑;固+液―→气:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑等。(2)有些熵减的反应也可以自发进行。例如Ca(OH)2(aq)+CO2(g)===CaCO3(s)+H2O(l)综上所述,单独使用熵判据也是不全面的。3.复合判据:ΔG=ΔH-TΔS体系的自由能变化(符号为ΔG,单位为kJ/mol)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响,可用作化学反应自身进行的判据,ΔG=ΔH-TΔS。(1)当ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行;(2)当ΔH>0,ΔS<0时,反应不能自发进行;(3)当ΔH>0,ΔS>0,或ΔH<0,ΔS<0时,反应是否自发进行与温度有关,一般低温时焓变影响为主,高温时熵变影响为主。[温馨提醒]1.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。2.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。如果允许外界体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。下列说法正确的是()A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行B.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.572kJ·mol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向【解析】A项错误,有些熵值增大的吸热反应可以自发进行;C项错误的原因是要将二者综合起来即利用复合判据进行判断;D项中使用催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的方向。【答案】B25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7kJ·mol-1,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...

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