《第3节 化学反应的方向》参考教案2

学而优·教有方PAGEPAGE5第3节化学反应的方向教学目标1、结合学过的化学反应实例，了解自发反应和非自发反应的含义；2、通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的意义；3、初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响；4、能用焓变和熵变解释化学反应的方向，培养证据推理与模型认知能力。教学重难点1、重点：化学反应进行的方向。2、难点：焓变和熵变对化学反应方向的影响。教学过程一、导入新课[复习导入]我们学过的化学反应中有一些过程是自发进行的，下面我们一起来回顾常见的能自发进行的化学反应。[投影]3个常见的能自发进行的化学反应：白磷在空气中放置；金属Zn与稀硫酸反应；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体。二、讲授新课知识点一自发过程与自发反应[师]自然界有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的，如水由高处流向低处。这种在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的过程就是自发过程。[投影]1、自发过程：自然界有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。如水由高处流向低处。[师]自然界有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。如水由高处流向低处。有些化学反应也是自发进行的,而且有方向性。比如刚刚回顾的几个化学反应。像这种在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。[投影]2、自发反应：有些化学反应也是自发进行的,而且有方向性。[提问]有人认为，自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生。这句话对吗？说明理由。[提示]不对，某些自发反应需要在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。知识点二化学反应进行方向的判据[过渡]白磷自燃、酸碱中和等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？[生]都是放热反应。[讲解]是的，放热反应绝大多数都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应越完全。[提问]那是不是就说明只有放热反应能够自发进行，而吸热反应不可以呢？[学生活动]学生思考并回答。[讲解]有些吸热反应也能自发进行。反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。[师]实验还发现，自发过程进行的方向还与“混乱度”有关。自然界中的过程都是自发地从混乱度小（有序）向混乱度大（无序）的方向进行。这种推动体系变化的因素称作熵。熵是体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度。[投影]熵是衡量一个体系混乱度的物理量,即表示体系的不规则或无序状态程度的物理量。混乱度越大,体系越无序,体系的熵就越大。熵的符号为S。[讲解]对于同一物质,等物质的量的该物质其熵值大小与物质的存在状态有关,气态时熵值最大,固态时熵值最小,而液态时介于二者之间,物质的状态与熵大小的关系:S(g)>S(l)>S(s)。[师]反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用△S表示。在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，反应的△S越大，越有利于反应自发进行，这一经验规律叫做熵增原理。[提问]自发反应一定是熵增加的反应吗？[提示]△S＞0有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S＞0[提问]什么样的体系,自发过程才向着熵增加的方向进行?[提示]孤立体系或绝热体系。[强调]焓判据中，自发过程趋向于最低能量状态。熵判据中，自发过程趋向于最大混乱度。熵变是影响反应自发进行的因素之一,但不是唯一因素。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。[过渡]那么如何运用这两个判据来判断反应是否自发呢？[师]体系的自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响,可用于判断化学反应自发进行的方向。[投影]表达式为ΔG=ΔH-TΔS。在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔG<0的方向进行。[讲解]可以看出，ΔG不仅与焓变和熵变有关,还与温度有关。[投影]①ΔH<0,ΔS>0,则反应一定能自发进行;②ΔH>0,ΔS<0,则反应一定不能自发进行;③ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反应可能自发进行,也可能不自发进行,与反应的温度有关。板书设计2.3