江苏省镇江丹阳市高中化学 第一章 化学反应与能量 第二节 燃烧热能源（第1课时）判断化学反应方向的依据教案 苏教版选修4（通用）

专题1化学反应速率.教学时间第 周 月 日 本模块第18课时教学课题.专题.专题1化学反应速率.单元第二单元化学反应的方向和限度节题第二课时：判断化学反应方向的依据教学目标知识与技能能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。过程与方法通过生活中事例，培养学生归纳思维能力。情感态度与价值观通过认识自发反应，感受化学对生活的影响。教学重点利用焓变和熵变说明化学反应的方向教学难点利用焓变和熵变说明化学反应的方向教学方法讨论法教学过程教师主导活动学生主体活动【过渡】如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？二、判断化学反应方向的依据.【交流与讨论】：1、酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？（讲解）放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定， H O有利于反应自发进行.1.焓判据(能量判据).体系趋向于从高能状态转变为低能状态 （这时体系会对外做功或者释放热量H 0）【设问】：自发反应一定要H O ？NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H= 37.30kJ/mol【结论】：H O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要H O.焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素.讲解为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，科学家们提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素熵.2.熵判据.(1).熵：体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度. 符号：S 单位： Jmol-1K-1 . 体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小.理解体会H 0 有利于反应自发进行【设问】：CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行？已知： H(298K)=+178.2KJmol , S(298K)=169.6Jmol-1K-1【结论】：S O有利于反应自发进行,自发反应不一定要S O.熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素.3.复合判据（自由能变化）. G=HT S当 G0时，反应不自发进行当 G=0时，平衡状态温度对反应自发性的情况: 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据.理解温度对反应自发性的情况: 类型HSHTS反应的自发性1-+永远是任何温度都是自发反应2+-永远是+任何温度下都是非自发反应3-高温+ 低温高温是非自发反应低温是自发反应4+高温低温+高温是自发反应低温是非自发反应【注意点】：(1).反应的自发性只能用于判断反应发生的方向，不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率.如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现.(2).在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质.如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果.如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压石墨转化为金刚石的例子，实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的.典型例题 1、下列说法中正确的是（ D ） A某反应低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行 B某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行 C反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关 D温度有可能对反应的方向起决定性的作用2、已知在298K、100Pa下反应2NO(g)+2CO(g)=N2 (g)+2CO2(g)的H = 113.0 kJmol-1，S= 145.3Jmol-1K-1。请同学们经过计算判断人们提出的用上述反应治理汽车尾气是否可行？课堂练习1、下列变化的熵变大于零的是 AH2O(l) H2O(g) BCO2(g) CO2(s)CNaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O DNH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)2、下列说法正确的是：（ B ）A凡是放热反应都是自发的。 B铁在潮湿空气中生锈是自发过程C自发反应都是熵增大的反应。 D电解池的反应是属于自发反应3、下列反应一定能自发进行的是（ D ）A、放热反应 B、熵增加的反应C、熵增加的吸热反应D、熵增加的放热反应4下列反应常温时能自发进行，并既能用能量判据又能用熵判据解释的是（ ）A.HCl+NH3NH4Cl B.2KClO32KCl+3O2C.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 D.Ba(OH)28H2O+2 NH4ClBaCl2+ NH3+10H2O直击高考1、（08盐城一检）氨在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。（1）生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 C(s) + H2O(g) H2(g) + CO(g) H = +131.3 kJ ，S = +133.7 J/K 该反应在低温下能否自发 （填：能或否）。3（08南京一检）下列说法不正确的是 A根据沸点差异可以判断两种液体混合物是否可用蒸馏方法进行分离 B根据固体溶解度曲线可以判断物质结晶的方法 C根据熵变可以判断所有化学反应能否自发进行 D根据化学平衡常数可以判断化学反应进行的限度2（08徐一检）硝酸铵是一种常用的化肥，在高温或撞击下容易发生分解反应而燃炸：则下列有关该反应的说法正确的是 ( )A氧元素被还原，氮元素被氧化B有两种元素的化合价发生了变化C生成的气体与转移电子的物质的量之比是10：3；D该反应的熵变SO、焓变H03（08南通一检）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO22 COO2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH4eO22H2O则阴极反应式为：_。有人提出，可以设计反应2CO2CO2（H0、S0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：_。4（08淮安二检）下列叙述中，不正确的是A在相同条件下，焓变小于0而熵变大于0的反应肯定能自发进行B升高温度会加快化学反应速率，其原因是增加了活化分子的百分数C青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2，用氧化物的形式可表示为：Na2O3FeOFe2O38Si