1、第四節(jié)化學反應進行的方向教學目標1、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。2、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。3、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。教學的重點和難點焓減和熵增與化學反應方向的關系教學方法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

2、識。教學過程聯想、質疑汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產生的一氧化碳，它們是現代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：2NO（ g） + 2CO（ g） = N2（ g） + 2CO2（ g） ，你能否判斷這一方案是否可行？理論依據是什么？課的引入上述問題是化學反應的方向的問題。反應進行的方向、快慢和限度是化學反應原理的三個重要組成部分。通過前三節(jié)的學習和討論，我們已經初步解決了后兩個問題，即反應的快慢和限度問題，這節(jié)課我們來討論反應的方向的問題。設問根據生活經驗，舉例說說我們見過的自發(fā)過程（在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程）。

3、學生討論總結生活中的自發(fā)過程很多，如：水由高處往低處流，自由落體，電流由電位高的地方向電位低的地方流，鐵器暴露于潮濕的空氣中會生銹，室溫下冰塊會融化，這些都是自發(fā)過程，它們的逆過程是非自發(fā)的?？茖W家根據體系存在著力圖使自身能量趨于“最低 ”和由 “有序 ”變?yōu)?“無序 ”的自然現象，提出了互相關聯的焓判據和熵判據，為反應方向的判斷提供了必要的 依據。板書一、反應方向的焓判據。交流討論 19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否自發(fā)進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發(fā)進行，而吸熱反應則不能自發(fā)進行。你同意這種觀點嗎？結合曾經學習的反應舉例說明。學生討論交流匯報交流結果我們知道的反應中下列反應可以自

4、發(fā)進行：NaOH（aq）+HC（laq）= NaC（laq）+ H2O（aq）H = -56KJ/mo；l2Na（ s）+ 2H2O（l）= 2NaOH（aq）+H2（ g）；Al（s）+HC（laq）= AlC3l（aq）+ H2（g）；CaO（ s）+ H2O（l）= Ca（ OH）2（aq）追問上述反應是吸熱還是放熱？學生回答后總結、板書焓判據：放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進行的傾向。指出多數自發(fā)進行的化學反應是放熱反應，但也有不少吸熱反應能自發(fā)進行。如：N2O5（ g） = 4NO2（ g） + O2（ g） H = 56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+ CH3CO

5、OH（aq） = CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l） H= 37.3KJ/mol；因此，反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關的一個因素，但不是唯一因素。板書二、反應方向的熵判據。交流討論我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中，最終會混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發(fā)進行？閱讀思考課本P37相關內容。匯報交流、自主學習成果上述自發(fā)過程與能量狀態(tài)的高低無關，受另一種能夠推動體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發(fā)地轉變?yōu)闊o序的傾向?？偨Y、板書熵判據：體系有自發(fā)地向混亂度增加（

6、即熵增）方向轉變的傾向。釋疑如何理解“熵 ”的含義？板書混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。指出混亂度的增加意味著體系變得更加無序。板書熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態(tài)函數。指出 體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越小。有序變?yōu)闊o序 熵增的過程。板書熵值的大小判斷：( 1)氣態(tài) > 液態(tài) > 固態(tài)( 2)與物質的量成正比板書反應嫡變$= 反應產物總嫡-反應物總嫡講述 產生氣體的反應，氣體物質的量增大的反應， S 通常為正值，為熵增加反應，反應自發(fā)進行。學與問發(fā)生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據加以解釋，由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。指出有些熵減小的反

7、應在一定條件下也可以自發(fā)進行，如：-10的液態(tài)水會自動結冰成為固態(tài)，就是熵減的過程(但它是放熱的)；2Al (s) + Fe2O3 (s) = A2O3 (s) + 2Fe (s) AS = -39.35Jmol-1 K-1。 因此，反應熵變是與反應能否自發(fā)進行有關的又一個因素，但也不是唯一因素。板書三、焓變與熵變對反應方向的共同影響。講述 在一定條件下，一個化學反應能否自發(fā)進行，既與反應焓變有關，又與反應熵變有關。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學反應自發(fā)性的判據是：板書體系自由能變化(4G、單位：KJ/mol): AG = AH - TAS 指出 體系自由能變化綜合考慮了焓變和熵變對體系的

8、影響。板書AH - TAS < 0反應能自發(fā)進行； H - TA S = 0反應達到平衡狀態(tài)； H - TAS > 0反應不能自發(fā)進行。展示 arc As > 所稱溫度下反應自發(fā)進行高溫下反應自發(fā)進行 H口£ 。依TH)口AS < 0薪有國度不融自發(fā)進行反應不能自發(fā)進行溫度與反應方向的關系示意圖舉例對反應 CaCO (s) = CaO (s) + CO (g) H = + 178.2 KJnol-1 AS = +169.6 Jmol-1 K-1室溫下，&G = H-TAS =178.2KJnol-1 W98Kx 169.6 x3KJmol-1 K-1

9、=128 KJm ol-1>0因此，室溫下反應不能自發(fā)進行；如要使反應自發(fā)進行，則應使 4H - TAS < 0WJ T>A H/AS=178.2 KJnol-1/0.1696 KJmol-1 K-1= 1051K知識應用本節(jié)課一開始提出處理汽車尾氣的反應：2NO (g) + 2CO(g) = N2 (g) + 2CQ (g),已知，298K、101KPa下,該反應 AH = - 113.0 KJmol-1 , AS = -143.5 Jmol-1 K-1 則 G = H-TA S = - 69.68 KJnol-1 < 0因此，室溫下反應能自發(fā)進行。指出但該反應速率極

10、慢，需要使用催化劑來加速反應。總結能量判據和嫡判據的應用：1、由能量判據知：放熱過程(Hv 0)常常是容易自發(fā)進行；2、由嫡判據知：許多嫡增加($> 0)的過程是自發(fā)的；3、很多情況下，簡單地只用其中一個判據去判斷同一個反應，可能會出現相 反的判斷結果，所以我們應兩個判據兼顧。由能量判據(以始變?yōu)榛A)和嫡判 據組合成的復合判據(體系自由能變化：AG = AH - TAS)將更適合于所有的反應 過程；4、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和 過程的速率；5、在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現相反的

11、結果；6、反應的自發(fā)性也受外界條件的影響。課堂練習 1 下列說法正確的是()A.凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的；B.自發(fā)反應一定是嫡增大，非自發(fā)反應一定是嫡減少或不變；C.自發(fā)反應在恰當條件下才能實現;D.自發(fā)反應在任何條件下都能實現。2自發(fā)進行的反應一定是(A.吸熱反應; 者放熱反應。B.放熱反應;C.嫡增加反應;D.嫡增加或3下列說法正確的是(A.放熱反應一定是自發(fā)進行的反應;B.吸熱反應一定是非自發(fā)進行的;C.自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生;D.有些吸熱反應也能自發(fā)進行。4.250C和 1.01 X 甲Pa時，反應 2N2O5(g)=4N6(g)+ O2(g) AH=+ 56.76kJ/mol,自發(fā)進行的原因是(A.是吸熱反應；B.是放熱反應；C是嫡減少的反應； D.嫡增大效應大于能量效應。5下列過程屬于熵增過程的是()A.硝酸鉀溶解在水里面；B,氨氣和氯化氫反應生成氯化錢晶體；C水蒸氣凝結為液態(tài)的水 D. (NH4)2CQ