化学反应的方向（教学设计）-人教版选择性必修第1册

第二章《化学平衡》教学设计

第三节

化学反应的方向

课题：2.3化学反应的方向课时1授课年级高二

（1）理解化学反应方向判断的焰判据及牖判据；

课标

（）能用熔变和燧变说明化学反应的方向。

要求2

《化学反应的方向》一节内容介绍了“焰判据、燧判据及自由能

（△G=AH-TAS）V知识，有一定难度。教材籽本节内容安排在学生

学习了必修部分《化学反应的快慢和限度》和选修部分《化学反应的

热效应》之后进行教学。目的是让学生了解决定反应进行方向的因素

不是单一的焙变，焙变也是决定因素之一。

教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应

的方向进行了介绍。第一，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一一烙判据；以生

教材活现象为例，说明混乱度（烯）增加是自然界的普遍规律，也是化学

分析

反应自发进行的一种倾向一一牖判据。第二，用实例说明单独运用上

述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确

的判断化学反应的方向，需要综合考虑焰变和烯变的复合判据。第四，

简单介绍了自由能判据的结论性内容。

本课时是本节教学的第二课时主要进行探究反应懒变与反应方

向关系的内容教学。希望通过通过创设情境让学生在学习中亲身经历

从现实生活中发现和提出问题并解决问题的过程，引导学生主动探究

反应牖变与反应方向之间的内在关系。

知识与技能：理解化学反应方向判断的焙判据及嫡判据：能用焰变和焙变说明化学反应的方

教学

向。

目标

过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据.

教学重点：熔减和增增与化学反应方向的关系

重、难点：燧的概念。

难点

宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识物质的多样性，并对物质进行分类；能从元素和

原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念；能从宏观

和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

变化观念与平衡思想：能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵

循一定规律；认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；认识化学变化有一定

核心

限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。

素养

证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的

假设，通过分析推理加以证实或证伪：建立观点、结论和证据之间的逻辑关系：知道可以通过

分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型；能运用模型

解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

目前，学生己经详细学习了“化学反应的热效应”；初步学习了

“化学反应快慢和反应限度”，具备了一定的化学反应原理的相关知

识，同时已经学习和掌握了•定的物理和化学知识，只要采用正确合

理的教学策略和学习策略，学生就能理解、掌握本节的内容。尤其值

得注意的是本课时涉及到“懒”的概念，这是一个新的物理量学生首

学情

次接触。一定要注意教学的直观性和适当的情景创设。

分析

经过一年的高中学习，学生大部分已初步养成了科学探究的学习

习惯，具备了进行科学探究的基本能力。由学生自主搜集资料，自主

分析资料，自主探究总结升华得出知识要点的条件已经基本成熟；但

仍然需要教师进行必要的指导和解疑

教学过程

教学设计意

教学活动

环节图

【导入111.根据图片，判断两自然现象是否是自发的《瀑布》《水往低处流》

【学生】观看图片，思考回答，瀑布是自发反应、水往低处流不是自发反应

【导入2］播放视频“墨韵:联想小时候“滴墨入水”游戏。引发思考：1.墨滴在水回顾旧

中的扩散能否自发进行？2.游戏时水会变热吗？3.是什么原因使这个焰变极不明显的游知，预

戏过程能自发进行？习新

【学生1】看视频思考。

知，通

【预习1）阅读课本相关内容，思考讨论下列问题：

环过提问

1.什么是燃?什么是端变？

节化的方式

2.什么样的过程是燧增过程？

学反馈评

3.所有的自发反应都是烯增过程吗？请从理论和实例两个角度说明。

、事【学生】学生自学知识（用时3分钟），分组讨论上述问题Q分钟），展示学习结果。价学生

情故的预习

景情情况。

导境

入

【过渡】通过预习，我们来说说自发过程的具体含义和特点通过实

【学生1】①含义：在一定条件下，不用借助处力就可以自发进行的过程。

例帮助

【学生2】③特点；

a.体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。学生理

b.在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

解混乱

【教师】2.焰变与化学反应进行方向的关系

活①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。度。使

②有些吸热反应也可以自发进行，如：2N2O5(g)#4NO2(g)+O(g)AH=+56.7

动2抽象知

kJ-mol'o

结论：只用焰判据判断反应是否自发不全面。识具体

3..燧变与反应的方向

化直观

(1)嫡、嫡变的概念

判化。培

断衡量体系回混乱度的物理量养学生

化运用基

学本概念

用阿S表示

反分析问

应H生成物与反应物嫡值之差，符号题解决

炳变一>f「

进----为随］AS问题的

行能力。

(2)雄值大小

的①体系的端值：体系的混乱度越大，体系的嫡值就越大。

②同一物质的牖值：5(g)>S(1)>S(s),同一条件下，不同物质的燧值不同。

方

(3)嫡判据：体系有自发地向混乱度增力□(即燧增，AS>0)的方向转变的倾向，因此可用

向端变来判断反应进行的方向。

(4)燧变与化学反应进行方向的关系

MnO?

①许多端地的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如2KCIO3==^=2KCI

+3O2t；CaCO3+2HCl===CaCl2+比0+CO2T等。

②有些煽减的反应也可以自发进行，如

Ca(OH)2(aq)+CO2(g)===CaCO3(s)4-H2O(l)o

结论：只用燧判据判断反应是否自发不全面。

4.自由能与化学反应的方向

(1)自由能

符号为AG,单位为kJ/mol。

(2)自由能变化与焰变、焙变的关系：AG=A/7-TA5oAG不仅与焰变和焙变有关，

还与温度有关。

(3)反应方向与自由能的关系

环化学反应总是向着自由能减小的方向进行，，直到体系达到平衡。

①当AGV0时，反应自发进行：

节②当AG>0时,反不能自发进行o

【过渡】通过了解埔增，我们初步认识到炳增的特点，那么怎么样根据它判断化学反

应进行的方向呢？培养学

【讲解】1.自发过程生独立

(1)含义思考的

在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。精神和

(2)特点利用理

①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯论知识

定不能自发。解决实

②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。际问题

③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。的习惯

2.判断化学反应自发性的方法和能力

焙变(AH)焰变(A.S)反应在某状况下能否自发进行

<0>0能自发进行

>0<0不能自发进行

<0<0取决于温度，低温自发

>0>0取决于温度，高温自发巩固与

评价，

【对应训练1】对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（）发现问

A.在温度、压力一定的条件下，焰因素和烦因素共同决定一个化学反应的方向题，调

B.温度、压力一定时，放热的燧增加反应一定能自发进行控课

C.反应烯变是决定反应能否自发进行的唯一因素堂，提

D.固体的溶解过程与烯变有关高效

率。检

【答案】AB测与评

分析：△H-T4S<0,常温、常压下反应能自发进行，所以焙变和端变是一定温度下价，发

化学反应能否自发进行的复合判据，所以A正确，C不正确。放热反应的焰变小于现问

零，焙增加反应焙变大于零，都对△H-TASvO做出贡献。显然，放热的燃增加反应题，调

一定能自发进行，所以B正确。固体的溶解过程，体系的混乱度增大，它是牖增加控课

的过程，所以D不正确.堂，提

答案：AB。高效

率。

【对应训练2】2.如果一个反应△H-TZ\S值为零，则此反应（）

A.能自发进行B.是放热反应

C.不进行I）.处于平衡状态

【答案】D

△H-TAS=O只能证明在平衡状态

所以D项正确，A和E不正确；平衡是动态平衡。

正逆反应谜率相等，但反应速率不是，不能说“反

应不进行”，C不正确，答案选D。

1.(易)教材作业

2.已知：\^(5)+024尸=\18。2缶)AH(298K)=-642kJ•mol-1,试判断下列

说法正确的是()

A.在任何温度下，正向反应是自发的

B.在任何温度下，正向反应是不自发的

C.高温下，正向反应是自发的；低温下，正向反应不自发

D.高温下，正向反应是不自发的；低温下，正向反应自发

【答案】D

【解析】Mg(s)+C12(g尸MgCl(s)4H(298K尸—642kJ,则正向反应•

mol-'AH<0,

，所以高温下，正向反应。4G=△H-T4S>O-T4S>O是非自发的，低温下，

正向反应。

△G=AH-TAS<0-TAS<0自发，则ABC错误,D正确；

故选：Do

3.以下自发过程可用能量判据来解释的是()及时巩

A.硝酸铁自发地溶于水固、消

B.两种理想气体自发混合时热效应为0化所

C.(NH4)2CO3(s)==NH4HCO3(s)+NH3(g)AH=+74.9kJ-mol-1学，促

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ-mol-1进掌握

【答案】D必备知

环硝酸铉的溶解过程是燃值增加的过程，主要是燧判据，A项错误；两理想气体识，评

节混合时熔变为()，所以只能用燧判据，因此B项错误；C项为吸热的燧增反应，价教学

四根据效果，

、作△G=AH-TAS为后期

课业可知，端判据有利自发反应，焰判据不利自发反应，即不能用能量判据；D优化教

后设中反应是放热反应，且是牖值减小的，所以应该用能量判据，答案选D。学方案

巩计提供依

固4.碳镂［(NH4)2CO3J在室温下就能自发的分解产生氨气，时其说法中正确的是据，培

()

A.碳钱分解是因为生成易挥发的气体，使体系的嫡增大养分析

B.碳钱分解是因为外界给予了能量

C.碳钱分解是吸热反应，根据能量判断不能自发分解问题和

D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解

解决问

【答案】A

A、标钱自发分解，是因为体系由于氨气和二氧化碳气体的生成而使墙增大，故

题等关

A正确；

B、碳钺在室温下就能自发地分解，不需要外界给予了能量，故B错误：键能

C、有些吸热反应也可自发，而熔变不是自发反应的唯一因素、应根据

△H-TAS力。

进行判断反应是否自发进行，故C错误；

D、有的碳酸盐稳定，不能自发分解，如123

Na2C03

受热不分解，故D错误；

故选A。

5.下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是()

A.△H>(),AS<0B.AIKO,AS>0

C.AH>0,AS>0D.AH<0,AS<0

【答案】c

冰融化为水的过程需要吸收热量，

△H>0;

固体变为液体的过程是燃增大的过程；

△S>0;

故选：Co

6.(难)在一定条件下，对于反应〃?A(g)+〃B(£)MC(g)+dD(g),C物质的浓度

(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是()

tc%

\1.0lX105PH

|1.01x10Pa

〃y

A.AH<0AS>0B.AW>0A5<0

C.&H>0AS>0D.AH<()AS<0

【答案】A

由曲线图可知，增大压强，C%减少，即增大压强平衡向逆反应方向移动，

所以逆反应为气体体枳减小的反应，即

m+n<C+d;

升高温度C%减少，即升高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应为放热反

应；正确选项为A。

7.(中)已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，

反之，亦然八

(1)已知2co(g)三CO2(g)+C(s),7=980K时，7AS=00当体系温度低于

980K时，估计TAS0(填“大于”“小于”或“等于"，下同)；当体系温度高

于980K时，估计△“一7AsCh

(2)电子工业中清洗硅片上的SiO?⑸的反应为SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+

2H20(g)A〃(298.15K)=-94.OkJmoF\AS(298.15K)=-75.8Jmol-lK-

i,设△〃和AS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是。

【答案】(1)小于大于⑵7kl240K

(l)C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应为吸热反应，△HX),则2co(g尸CO2(g)+C(s)为

放热反应，温度低于980K时以CO?为主为主