第四節(jié)化學反應進行的方向

1、用心愛心專心1第四節(jié)化學反應進行的方向本節(jié)教材分析（1）三維目標知識與技能：（1） 理解化學反應方向判斷的焓判據及熵判據；（2） 能用焓變和熵變說明化學反應的方向。過程與方法：通過學生已有知識及日常生活中的見聞，使學生構建化學反應方向的判據。學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工，構建新知識。情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)內容的學習，使學生體會事物的發(fā)展、變化常常受多種因素的制約，要全面分 析問題。（2）教學重點：能說出化學反應的焓變與熵變對反應進行方向的影響。（3）教學難點：判斷化學反應進行的方向。（4）教學建議1、應用討論交流的方法調動學生的積極性，充分發(fā)揮學生的想象力；2、啟發(fā)學生學會

2、歸納、概括，對信息進行加工，得出結論；3、注重從學生已有知識及日常生活的經驗上構建新知識。導課化學反應原理有三個重要組成部分，反應進行的方向、快慢（反應速率）、反應限度（化學平衡），后兩個我們已經初步解決，今天我們解決，我們現在來學習第一個問題： 反應進行的方向。板書第四節(jié) 化學反應進行的方向問題科學家是怎樣根據什么原理來判斷一個化學反應能否發(fā)生？（學生閱讀相關內容后回答）回答科學家根據體系存在著力圖使自身能量“最低”和由“有序”變“無序”的自然 現象，提出了相關聯的能量判據和熵判據，為最終解決上述問題提供了依據。小組探討不借助外力自發(fā)進行的自發(fā)過程的特點。匯報 1體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)（

3、對外做功或釋放熱量）。投影講解同學們所回答的就是所謂的能量判據： 體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài) （對外做功或釋放熱量）。板書1、能量判據：體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)。問題同學們在相互探討一下由“有序”變“無序”的自然現象，舉例說明。匯報 2密閉容器中的氣態(tài)物質或液態(tài)物質蒸汽(包括揮發(fā)性固體)，會通過分子擴散 自發(fā)形成用心愛心專心2均勻混合物。物質溶于水自發(fā)地向水中擴散，形成均勻的溶液等。講解為解釋這一類與能量無關的過程的自發(fā)性，科學家提出了另一推動體系變化的因素：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。投影板書2、熵判據：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。講解“熵”是德國物

4、理學家克勞修斯在1 8 5 0年創(chuàng)造的一個術語，他用它來表示任何一種能量在空間中分布的均勻程度。能量分布得越均勻，熵就越大。如果對于我們所考慮的那個系統(tǒng)來說，能量完全均勻地分布，那么，這個系統(tǒng)的熵就達到最大值。熱力學第二定律告訴我們，能量轉換只能沿著一個方向進行，總是從高能量向低能量轉換，從有序到無序，人類利用這個過程讓能量做功，同時系統(tǒng)的熵增加，熵是一個描述系統(tǒng) 狀態(tài)的函數。熵增加的過程，就意味著能量耗散了，從有用的能量轉化向對人類無用的能量。思考氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)三者熵值大小。板書熵值：氣態(tài) 液態(tài)固態(tài)。學與問發(fā)生離子反應條件之一是產生氣體，利用熵判據進行解釋？回答根據熵判據，在密閉條件下，體

5、系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。氣態(tài)熵值 大，反應沿著從有序到無序方向進行。講解早在一個世紀之前，在無數化學家的辛勤努力下，發(fā)現絕大多數放熱的化學反 應都能自發(fā)地進行。因此提出用反應的焓變( H)作為判斷反應自發(fā)性的依據。這樣就得出：若 HV0,正向反應能自發(fā)進行；若H0，正向反應不能自發(fā)進行，而逆向反應能自發(fā)進行。并進一步提出，H 的負值越大，放熱越多，則反應越完全。因為反應進行時若放熱，則體系的能量必然降低。放出的熱量越多，則體系的能量降低得越多。因此，反應體 系有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。板書3、焓變( H)作為判斷反應自發(fā)性的依據：若 HV0，正向反應能自發(fā)進行；若 H 0,正向反應不

6、能自發(fā)進行，而逆向反應能自發(fā)進行。講解但有些吸熱反應在室溫下也能自發(fā)進行，且熵值增大。如：2NQ (g) = 4NQ (g) +Q ( g); H=56.7kJ/mol(NH)2CO (s) =NHHCO( s) +NH(g); H=74.9kJ/mol有些吸熱反應在室溫下雖不能自發(fā)進行，但當溫度升高時卻能自發(fā)進行。另如 298 K (25C)時，CaCO 能長期穩(wěn)定存在，若升溫至1 106 K (833C)時，反應立即自發(fā)地正向進行。 碳酸鈣的受熱分解， 是因為它能產生氣體狀態(tài)的二氧化碳分子，使體系的熵值增大。但該反應因外界輸入能量，不屬于自發(fā)進行的反應。板書熵值作為判斷反應自發(fā)性的依據：在

7、化學變化中，體系趨向于最大無序的方向 進行。用心愛心專心3強調過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程一定會發(fā)生和過程發(fā)生 的速率。在實際的化學變化中， 體系趨向于最低能量狀態(tài)的傾向與體系趨向于最大無序的傾 向有時會出現矛盾。 判斷某種變化是否能夠自發(fā)進行，要權衡這兩種傾向， 有時可能是最低能量為主要因素，有時可能是最大無序起了主導作用，因此必須根據具體情況進行具體分 析，做出切合實際的結論。下表列入了反應的自發(fā)性的一些情況。反應熱熵值所屬反應的自發(fā)性反應舉例放熱 放熱吸熱 吸熱增大減小增大減小任何溫度都自發(fā)進行 較低溫時自發(fā)進行 高溫時自發(fā)進行 任何溫度都不能自發(fā)進行2HzOb(1)=2H2O(l)+Q(g) Na (g)+3H2(g)=2NH(g)CaCO (s)=CaO( s)+CO(g)板書注意：判斷某種變化是否能夠自發(fā)進行，必須根據具體情況進行具體分 析，做出切合實際的結論。結束語由能量判據和熵判據做出的復合判據更適合于所有過程，這些內容已遠遠超出初等化學的要求，無法用有限的篇幅來闡述、說明，只能給同學們留下言猶未盡的遺憾，希 望同學們通過大學課程進一步學習。作業(yè)P361、2板書計劃第四節(jié)化學反應進行的方向1、能量判據：體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)。2、熵判據：在密閉條件下，體