鲁科版选修4 第二单元第一节 化学反应的方向 教案.doc

第一节 化学反应的方向一. 教学目标 1、理解焓、焓变、熵、熵变的概念。 2、理解化学反应方向与焓变和熵变之间的关系。 3、掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据。 4、能够利用化学反应的焓变和熵变说明化学反应的方向。二. 重点和难点 1、焓变和熵变对化学反应方向的共同影响。 2、根据定量关系式：h ts及给定的数据判断反应方向。三. 考点分析 本节内容是新课改教材中新加知识，估计在高考中的主要考查点是：1. 焓变与熵变的概念及简单计算。2. 焓变与反应方向的关系。3. 熵变与反应方向的关系。4. 焓变与熵变对反应方向的共同影响。5. 利用定量关系式：h ts及给定的数据判断反应方向。四. 知识要点 1. 熵的含义是_，符号是_。 2. 焓是指_，符号为_。 3. 熵变是指_ 4. 焓变是指_ 5. 反应在时的h-ts为_。已知h=+178.3kj，s=+160.4j 6. 在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向_的方向进行，直至达到平衡状态。 7. 反应在298k时的h=-176.4kj；h-ts=-91.1，则s=_。 8. 常温下，那么h-ts_0。常温下，h-ts_0。注意： 1. 焓变是判断一个反应能否自发进行的因素之一，而不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因常温下自发进行的反应虽多为放热反应，但也有不少吸热反应也可自发进行，还有些反应低温下不能自发进行但高温下却可以自发进行。 2. 对于一个由大量粒子组成的体系，人们用熵来描述体系的混乱度，符号为s。熵值越大，体系混乱度越大。在同一条件下不同的物质有不同的熵值，而同一物体的熵值与条件有关。对同一物质来说，。化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。反应的熵变s为反应产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应。许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行，有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。事实证明，熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素。 3. 在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应焓变有关，又可能与反应熵变有关，在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为h-ts。h-ts0反应不能自发进行这个判据用文字表述为：在温度、压力一定的条件下，自发反应是向h-ts0的方向进行，直至达到平衡状态。在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对h-ts0做出贡献，因此放热和熵增加有利于反应自发进行。显然，放热的熵增加反应一定能自发进行。而吸热的熵减小反应一定不能自发进行。当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位。焓变对反应的方向起决定性作用，h-ts0，常温、常压下反应能自发进行，熵变对反应的方向起决定性作用，h-ts0，常温、常压下反应能自发进行。此外，如果焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用。【典型例题】 例1. 下列说法正确的是a. 放热反应不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. 反应速率快的一定是自发进行的分析：a正确。放热反应，能量降低不一定是自发进行的。b不正确。反应的方向必须根据能量变化和熵值变化综合判断。c不正确。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。例如：石墨转化为金刚石的反应，反应在高温高压下是可以自发进行的，但条件比较苛刻。d不正确。反应的自发性用于判断过程的方向，与反应快慢无关。答案：a。 例2. 能用能量判据判断下列过程的方向的是a. 水总是自发地由高处往低处流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. 多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大分析：a。水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。b。吸热反应也可以自发进行，例如，在25和时，h，h=。不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。c有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。d扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案：a。 例3. 对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是a. 在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向b. 温度、压力一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行c. 反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素d. 固体的溶解过程与焓变有关分析：h-ts0，常温、常压下反应能自发进行，所以焓变和熵变是一定温度下化学反应能否自发进行的复合判据，所以a正确，c不正确。放热反应的焓变小于零，熵增加反应熵变大于零，都对h-ts0。b、c、d三个反应又都是熵增加的反应，所以有可能自发进行，a是熵减小的反应，在高温下一定不能自发进行。答案：a 例5. 高温时空气中的和会反应生成no而污染大气：。试通过计算说明在1200的条件下，此反应能否正向自发进行？估算自发进行的最低温度是多少？（已知h=，s=）。分析：1200=1473k。（1）由化学反应能否自发进行的判据h-ts可知，若h-ts0，反应不能自发进行该反应的h-ts=0所以，该反应在1200时能自发进行。（2）反应要自发进行，必须h-ts0。即反应自发进行的最低温度：。答案：（1）1200能自发进行（2）自发进行的最低温度是 例6. 当铁丝加热后放入氧气中可观察到的现象是_，说明这个反应是_反应（填“吸热”或“