化学反应进行的方向教案新课标人教版

1、化学反应进行的方向教学目标】 1、理解能量判据、熵的概念2、利用能量判据判断反应进行的方向3、利用熵变判断反应进行的方向 教学重点】焓减与熵增与化学反应方向的关系 教学过程】板 书】 4 化学反应进行的方向引言】化学反应原理的三个重要组成部分。化学反应进行的快慢 化学反应速率 化学反应的限度 化学平衡化学反应进行的方向能量判据和熵判据 【阅读】课本 36 页 学生举例：1、生活中的自发过程：(1) 自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；(2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈；这些过程都是自发的，其逆过 程就是非自发的。这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显 的自发

2、性其中是否蕴藏了一定的科学原理？2、化学反应中的自发过程(1) 甲烷燃烧： CH4(g)+2O 2(g)=CO2(g)+2H 2O(g) H= 802.3 kJ/mol(2) 铁生锈：3Fe(s)+3/2O 2(g)=Fe 2O3(s) H=-824 kJ/mol(3) 氢气和氧气反应：2H2(g)+O 2(g)=2H 2O(l);H=571.6 KJ/mol共同点放热反应 E 反 E 生一、自发过程与能量判据1、自发过程：在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。 共同特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态2、能量判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态( 这时体系会对外部做

3、功或释放热量 ) ，这一经验规律就是能量判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。有些过程也是自发的，这当中有的与物质的能量高低无关，有的虽与能量高低有关，但用能量 判据却无法解释清楚，例如：两种理想气体的混合可顺利自发进行，无须借助外力 N2O5分解： 2N 2O5(g)=4NO 2(g)+O 2(g) ；H=+56.7kJ/mol 碳铵的分解： (NH4 ) 2CO3(s)=NH 4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol二、熵与熵判据 1在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。 2、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系

4、的熵增大，这一经验规律叫做熵增原 理，是判断化学反应方向的另一判据熵判据。3同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。 物质由有序变得无序，即有序程度降低，混乱度增加。 熵：表示物质混乱度。熵越大混乱度越大。 熵变 S：生成物熵与反应物熵之差。三、能量判据和熵判据的应用 能量判据中，自发过程取向于最低能量状态的倾向 熵判据中，自发过程取向于最大混乱度的倾向 很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应 两个判据兼顾。 由能量判据 （以焓变为基础 ） 和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程。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

5、一定会发生和过程发生的速率。 例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量 判据和熵判据能解决的问题了。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。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。【阅读】“科学视野” 反应自发进行的判断H TS 0 非自发进行【小结】 一、化学反应进行方向的判据 1能量判据：自发过程趋向于最低能量状态的倾向。放热过程常常是容易进行的。 2熵判据：自发过程趋向最大混乱度的倾向。若干熵增的过程是自发的。二、理解熵的含义和熵的变化1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如

6、铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增 加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属与酸的置换反应熵增等2、吸热的自发过程应为熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。4、由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（G）将更适合于所有的过程。5、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期发生和过程发生的速率。 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。6、若一个变化的正向能自发进行，则逆向是非自发反应。7、反应的自发性也受外界条件的影响。 如常温下石

7、灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发性 的，但在 1273K 时，这一反应就是自发的反应。 规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、 氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程， 如甲烷燃烧、氢气和氯气化合等。2、吸热的自发过程是熵增加的过程，如冰的融化、 硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想 气体的混合等。板书设计：巩固练习：见附页。练习1、科学家根据体系存在着力图使 和 的自然现象，提出了相互关联的 和，为最终解决上述问题提供了必要的理论根据。试分别举一例2、以下自发反应可用能量判据来解释的是A、硝酸铵自发地溶于

8、水B、2N2O5(g)=4NO 2(g)+O 2(g) ；H=+56.7kJ/molC、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/mol3、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：( ) C( 金刚石、 s)+O2(g)=CO2(g) H1 395.41kJ/mol C( 石墨、 s)+O2(g)=CO2(g)H2 393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A. 金刚石转化成石墨是自发进行的过程B. 石墨转化成金刚石是自发进行的过程C. 石墨比

9、金刚石能量低D. 金刚石比石墨能量低4、知道了某过程有自发性之后，则( )A. 可判断出过程的方向B. 可确定过程是否一定会发生C. 可预测过程发生完成的快慢D. 可判断过程的热效应5、碳铵 (NH 4) 2CO3 在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是( )A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。B、碳铵分解是因为外界给予了能量C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。6、下列反应中，在高温下不能自发进行的是( )A. (NH 4 ) 2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH 3(g)B. 2N 2O5(g) 4NO2(g)

10、 O2(g)C. MgCO3(s) MgO(s)CO2(s)D. CO(g) C(s) 1/2O27、我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理，其中不属于这三个方面的是()A、反应进行的方向B、反应的快慢C、反应进行的限度D、反应物的多少8、下列说法错误的是( )A、NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程B、同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时熵值最小C、借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D、由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程。9、下列过程属于熵增加的是( )A、一定条件下，水由气态变液态。B、高温高压条件下使石墨转

11、化为金刚石C、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)D、散落的火柴的无序排列10 、下列说法不正确的是( )A、体系有序性越高，熵值就越低B 、自发过程将导致体系的熵增大C、吸热反应不可以自发进行D 、同种物质气态时熵值最大11 、以下自发进行反应可用能量判据来解释的是( )A、硝酸铵自发地溶于水-1B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ mol-1C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H= 571.6 KJ/mol12、判断下列反应的熵值增加的是A、

12、2H2(g)+O 2(g)=2H 2O(l)B、H2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g)C、(NH4 )2CO3(s)=NH 4HCO3(s)+NH3(g)D、Cu(s)+Cl 2(g)=CuCl 2(s)13、已知在等温条件下，化学反应方向的判据为： H-TS0 反应能正向自发进行 H-T S=O 反应达平衡状态 H-T S 反应能逆向自发进行 (其中 H 为焓变， S为熵变， 设反应 A(s) =D( g) +E( g) 要防止反应发生，温度必须 A、高于 400KBC、高于 136K 而且低于 409KT 为热力学温标，单位为 K)H-TS=(-4500+11T )J/mol、低于 136KD 、低于 409K 参考答案 1、 自身能量趋于最低 各有序变为无序 能量判据和熵判据 自然界中的水由高处往低处流，而不会自动