熵变和焓变.doc

关于熵变、焓变的教学设计构想在新教材必修4增加了新知识化学反应原理，对化学反应的理解有了更进一步的要求。 新增内容熵变和焓变，只用来判断化学反应的方向比较容易理解，但对其本质原因却难以把握。从教材编排的层次上看，并不要求通过深刻分析讲解后给熵变、焓变下定义，只要求学生知道熵变、焓变是判断化学反应方向的重要依据；能用焓变和熵变说明化学反应的方向；要求学生知道化学反应发生的总趋向是体系能量降低和熵的增加即可。 教材安排的教学层次大致为：一.以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向熵判据。二.用实例说明单独运用上述判断依据中的任一种，都可能出现错误，都是不全面的。三.要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。四.简单介绍了用“自由能”作为判断依据的结论性内容。教学设计：引导学生讨论生活中常见的哪些现象的实质是化学变化，哪些化学变化是自发的发生，其中哪些是有害的，不利于生产生活和环境的？学生都具有最基本的常识：钢铁腐蚀、汽车尾气、白色污染等现代都市空气中的主要污染物-汽车尾气中的主要污染物是氮的氧化物以及燃料燃烧不完全所产生的一氧化碳。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气： 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)试判断这一方案是否可行？理论依据是什么？引出正题-判断化学反应方向的依据。举例讲解以下相关过程及概念1.认识自发过程和自发反应2.化学反应方向的焓判据H0，正向反应能自发进行；H0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。 举反例：多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。 N2O5 (g) = 4NO2 (g) + O2 (g) ; H = 56.7kJmol-1反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。3.化学反应方向的熵判据 1.如何理解“熵”的含义？2. “熵”即体系的混乱度，这种说法对吗？为什么？1.熵判椐：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。 2.混乱度：表示体系的不规则或无序状态。 3.熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。 4.熵的大小判断： （1）气态 液态 固态 （2）与物质的量成正比需要注意的是，一个体系的熵不能永远增加，最终会达到一个最大的无序状态，此时，体系呈现有确定的性质，尽管分子水平上的变化仍在发生。我们讲的化学体系，当它具有不变的可观察的性质时，整个体系处在平衡状态，所以当一个体系达到它的最大熵时，就处于平衡状态。5.反应熵变S=反应产物总熵-反应物总熵产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。需大家特殊注意的是，两种气体的混合也是熵增加的过程。6.熵增的过程就是自发过程7.熵变不仅存在于化学变化中，物理变化中也有熵变，如物质的三态变化反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。焓变与熵变对化学反应的方向有着共同的影响，研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：