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2019-2020學(xué)年高中化學(xué)上學(xué)期第五周 化學(xué)反應(yīng)進行的方向教學(xué)設(shè)計 課題 元化學(xué)反應(yīng)進行的方向 總課時 　1 班級（類型） 　 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1.了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。 2.通過“有序”和“無序”的對比，了解熵和熵變的概念。 3.了解焓變和熵變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響，能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。 重、難點 重難點：能利用能量判椐、熵判椐和復(fù)合判據(jù)對反應(yīng)進行方向的判斷。 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和內(nèi)容 學(xué)生活動 教師反思 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第4節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向 一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng) 1.自發(fā)過程：在一定條件下不需要外力作用就能_ 。 2.自發(fā)反應(yīng)：在給定的一組條件下，一個反應(yīng)可以_ __進行到顯著程度，就稱為自發(fā)反應(yīng)。 二、焓判據(jù)（能量判椐） 放熱反應(yīng)過程中體系能量____，因此具有_ 進行的傾向，科學(xué)家提出用_ _來判斷反應(yīng)進行的方向，這就是焓判據(jù)。請寫出一個自發(fā)的放熱反應(yīng) 和自發(fā)的吸熱反應(yīng) 。 三、熵判據(jù)（混亂度判椐） 在密閉條件下，體系有從 自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)? ___的傾向。因為與有序體系相比， ________ _體系“更加穩(wěn)定”，科學(xué)家用 _（符號為_ _ __）來量度這種 （或 ）的程度。 請寫出一個自發(fā)的熵增反應(yīng) 和自發(fā)的熵減反應(yīng) 。 在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，即 __（符號為__ ）大于零，這個原理叫做_ 。在用來判斷過程的方向時，就稱為 。對于同一種物質(zhì)，固、液、氣三種狀態(tài)時熵增值由大到小排列依次為： _ _。相同狀態(tài)下的混合物和純凈物熵增值比較： > 。 四、復(fù)合判據(jù)——自由能變化 體系自由能變化的符號為 _ ，單位為 ，ΔG=_ _。 ΔG = ΔH - TΔS < 0 反應(yīng)能自發(fā)進行 ΔG =ΔH - TΔS = 0 反應(yīng)達到平衡狀態(tài) ΔG =ΔH - TΔS > 0 反應(yīng)不能自發(fā)進行 五、化學(xué)反應(yīng)進行的方向 事實告訴我們，過程的自發(fā)性只能用于判斷 __，不能判斷過程是否一定發(fā)生和過程發(fā)生的速率。綜合考慮__ 和__組合而成的 ，將更適合于所有的過程。只根據(jù)一個方面來判斷反應(yīng)進行的方向是不全面的。 合 作 探 究 一、思考：“自發(fā)反應(yīng)一定能自動進行，而非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生”這句話對嗎？請舉例說明理由。 。 二、判斷如下過程是“自發(fā)”還是“非自發(fā)” 變 化 能量的變化 進行的方向 水從高處往低處流 高能量向低能量轉(zhuǎn)化 中和反應(yīng) 放熱反應(yīng) 鐵生銹 碳的燃燒 冰融化 吸熱過程 Ba(OH)2?H2O(s)與NH4Cl(s)反應(yīng) 從上述數(shù)據(jù)，你可以得到的結(jié)論是： 。 三、判斷如下過程是“自發(fā)”還是“非自發(fā)” 變 化 混亂度的變化 進行的方向 酚酞滴入氫氧化鈉溶液中 混亂度增大 氣體的擴散 硝酸銨溶于水 CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) Ag+(aq)+Cl-(aq)= AgCl(s) NH3 (g)+HCl(g) =NH4Cl(s) 從上述數(shù)據(jù)，你可以得到的結(jié)論是： 。 四、復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用 焓 變 ΔH 熵 變 ΔS 自由能變化 ΔG =ΔH - TΔS 自發(fā)性 <0 >0 <0 <0 >0 >0 >0 <0 從上述數(shù)據(jù)，你可以得到的結(jié)論是： 。 。 鞏固練習(xí) 教師寄語：好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是及時的練習(xí)、反思與總結(jié)。 1.下列結(jié)論中正確的是（ ） A.自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) B.自發(fā)一定是吸熱反應(yīng) C.有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行 D.吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進行 2.下列說法完全正確的是（ ） A.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng) B. 若ΔH和ΔS均為正值，當(dāng)溫度升高時反應(yīng)可能自發(fā)進行 C.物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，ΔS為正值 D. ΔS為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng) 3.下列關(guān)于單位的表述錯誤的是（ ） A.△S 的單位是　kJmol-1　B.△H的單位是　kJmol-1 C.△H的單位是　Jmol-1 　　　　 D.△S的單位是　Jmol-1 K-1 4.在298K及101.325KPa下發(fā)生下列反應(yīng): ⑴2H2(g) + O2(g) = H2O（l）；⑵CaO (S) + CO2(g) = CaCO3 (s) 其熵變分別為△S(1)、△S（2），則下列情況正確的是（ ） A.△S(1) ＞0、△S（2）＞0 B.△S(1) ＜0、△S（2）＜0 C.△S(1) ＜0、△S（2）＞0 D.△S(1) ＞0、△S（2）＜0 5.化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)與否可用下列哪些數(shù)據(jù)判斷（ ） A.僅用焓變 B.僅用熵變C.僅用溫差變D.用△H－T△S 6.對于化學(xué)反應(yīng)方向的確定，下列說法中正確的是(　　) A．溫度、壓力一定時，放熱的熵減小 的反應(yīng)一定能自發(fā)進行 B．溫度、壓力一定時，焓因素和熵因素共同決定一個化學(xué)反應(yīng)的方向 C．反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否進行的惟一因素 D．固體的溶解過程與熵變無關(guān) 提高訓(xùn)練 1．下列反應(yīng)在高溫下不能自發(fā)進行的是(　　) A．CO(g)===C(s)＋1/2O2(g) B．2CuO(s)===Cu2O(s)＋1/2O2(g) C．CaCO3(s )===CaO(s)＋CO2(g) D．SnO2(s)＋C(s)===Sn(s)＋CO2(g) 2.對于化學(xué)反應(yīng)，下列說法不正確的是（ ） A.△H－T△S = 0 可逆過程（化學(xué)平衡狀態(tài)） B.△H－T△S ＜0 非可逆過程（正反應(yīng)自發(fā)） C.△H－T△S ＞0 非可逆過程（正反應(yīng)非自發(fā)，逆反應(yīng)自發(fā)） D.△H ＞0，△S ＜0 可逆過程（正反應(yīng)自發(fā)） 3.25℃時，KNO3在水中的飽和溶液物質(zhì)的量濃度是6molL-1，若將1mol 固體KNO3置于1L水中，則KNO3變成鹽溶液過程的△H－T△S的取值為（ ） A.＜0　　　　 　 B.= 0　　　　 　 C.＞0 　　　　 　D.不能確定 4.已知反應(yīng)CO（g）＝C（s）+1/2O2（g）的△H和△S不隨溫度而變化，下列說法中正確的是（ ） A.低溫下是自發(fā)變化　　　　　　　B.高溫下是自發(fā)變化 C.低溫下是非自發(fā)變化，高溫下是自發(fā)變化　　　 D.任何溫度下都是非自發(fā)變化 5.有A、B、C、D四個反應(yīng)： 反 應(yīng) A B C D △H (kJ?mol-1) 10.5 1.80 -126 -11.7 △S (J?mol-1?K-1) 30.0 -113.0 84.0 -105.0 則在任何溫度下都能自發(fā)進行的反應(yīng)是__ ___；任何溫度下都不能自發(fā)進行的反應(yīng)是__ ___；另兩個反應(yīng)中，在溫度高于_ ____℃時可自發(fā)進行的反應(yīng)是___ __；在溫度低于__ ___℃時可自發(fā)進行的反應(yīng)是_____。（0℃=273K） 第二章第4節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向 自 主 學(xué) 習(xí) 一、1.自動進行的過程2.自動 二、降低，自發(fā)，焓變。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑， Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=Ba Cl 2+2NH4 +10H2O 三、有序，無序，無序，熵，S，混亂，無序，CaCO3(s)==CO2(g)+CaO(s)，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)， 熵變，ΔS，熵增原理，熵判據(jù)，固<液<氣，混合物>純凈物 四、ΔG，kJ/mol， ΔG = ΔH - TΔS 五、過程的方向，焓判據(jù)，熵判據(jù)，復(fù)合判據(jù) 合 作 探 究 一、不對。某些自發(fā)反應(yīng)需要在一定條件下才能自動進行，非自發(fā)反應(yīng)具備了一定條件也能發(fā)生，如甲烷的燃燒是自發(fā)反應(yīng)，但需要點燃或加熱才能反應(yīng)；石灰石分解為非自發(fā)反應(yīng)，在高溫下可以發(fā)生。 二、 變 化 能量的變化 進行的方向 水從高處往低處流 高能量向低能量轉(zhuǎn)化 自發(fā) 中和反應(yīng) 放熱反應(yīng) 自發(fā) 鐵生銹 放熱反應(yīng) 自發(fā) 碳的燃燒 放熱反應(yīng) 自發(fā) 冰融化 吸熱過程 自發(fā) Ba(OH)2?H2O(s)與NH4Cl(s)反應(yīng) 吸熱過程 自發(fā) 某些吸熱反應(yīng)(ΔH>0)的過程也有可能是自發(fā)的，所以只用焓判據(jù)來判斷反應(yīng)的方向是不全面的。 三、判斷如下過程是“自發(fā)”還是“非自發(fā)” 變 化 混亂度的變化 進行的方向 酚酞滴入氫氧化鈉溶液中 混亂度增大 自發(fā) 氣體的擴散 混亂度增大 自發(fā) 硝酸銨溶于水 混亂度增大 自發(fā) CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) 混亂度增大 自發(fā) Ag+(aq)+Cl-(aq)= AgCl(s) 混亂度減小 自發(fā) NH3 (g)+HCl(g) =NH4Cl(s) 混亂度減小 自發(fā) 某些熵減（ΔS<0）的過程也有可能是自發(fā)的，所以只用熵判據(jù)來判斷反應(yīng)的方向是不全面的。 四、復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用 焓 變 ΔH 熵 變 ΔS 自由能變化 ΔG =ΔH - TΔS 自發(fā)性 <0 >0 <0 反應(yīng)自發(fā)進行 <0 <0 低溫<0 高溫>0 低溫可能自發(fā)， 高溫可能非自發(fā) >0 >0 低溫>0 高溫<0 低溫可能非自發(fā)， 高溫可能自發(fā) >0 <0 <0 反應(yīng)不自發(fā)進行 判斷方向時，只使用焓判據(jù)或熵判據(jù)都是不全面的，所以綜合兩個判據(jù)而成的符合判據(jù)更全面。 鞏固練習(xí) 1 2 3 4 5 6 C B AC B D B 提高訓(xùn)練 1 2 3 4 A B A D 5、C；B；77；A；-161.6；D