人教版高中化学选修4《化学反应进行的方向》教案
高中化学《化学反应进行的方向》精品教案新人教版选修
第四节化学反应进行的方向【教学目标】1、了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系;2、能够用熵增原理判断化学反应进行的方向。
【教学重难点】能够用熵增原理判断化学反应进行的方向【教学过程设计】〖引入〗水往低处流,而不会自发的向上流;一般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空气中会生锈,甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的。
这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是,体系会对外部做功或释放热量,即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。
那是否就意味着放热反应自发进行,吸热反应就是非自发进行呢?〖副板书〗在25℃和1.01×105Pa时,2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ∆H=56.7 kJ/mol(NH4)2CO3(s)== NH4 HCO3(s)+NH3(g) ∆H=74.9 kJ/mol〖分析〗不难看出,上述两个反应都是吸热反应,显然只根据反应热(焓变)来判断反应进行的方向是不全面的。
那么究竟如何来判断反应的自发性呢?科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象,提出了互相关联的能量判据和熵判据,为最终解决反应自发性问题提供了必要的依据。
〖讲解〗除自发的化学反应外,还有一类自发过程,例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽,不需要外界的任何作用,气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。
这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系,经过长期放置后,人们能够找到通过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。
又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热,它却能够自发地向水中扩散。
为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素,即在密闭条件下,体系有由有序自发地转变为无序的倾向。
因为与有序体系相比,无序体系“更加稳定”,可以采取更多的存在方式。
人教版高中化学选修四2.4《化学反应进行的方向 》优质教案
化学反应进行的方向一、教材分析本课题位于人教版选修4第二章第四节,主要涉及用焓变与熵变作为化学反应进行方向的判据,在科学视野栏目中给出了吉布斯自由能的判定式,其知识属于化学反应原理范畴。
由于焓变和熵变对高中生来说属于难度较大的内容,因此教科书在知识的深度上进行了适度把握,并在编排顺序上做了相应考虑,将本节课题放在本章的最后一节。
另外,为了帮助学生将新的知识吸纳到原有认知框架中,教科书设计的实例是从学生的实际生活经验出发。
然而教科书在本节中没有设计编写相应的实验,学生难以利用直观鲜明的实验现象促进相应概念的理解。
二、学情分析从本学科纵向维度上看,学生学习本课题时,已经掌握了化学反应的焓变等有关内容,同时也具备了对化学反应从能量、速率、限度等维度研究的思想。
本课题联系以上知识,提出了研究化学反应的另一个维度——方向(自发与非自发)问题,并利用焓变判据和熵变判据综合对化学反应的自发做出判断。
由于熵及“熵增原理”内容较抽象、陌生度较高,因此在教学中通过引入实际生活中体现“熵增原理”的物理变化和化学变化现象,为学生的学习提供了认知的感性材料,有利于学生在学习时对熵变和熵增做出一般性地常规探讨,并且创造了学生充分发挥思维能力和交流能力的空间。
在科学方法的学习上,作为高二理科生,对常见的科学方法有一定程度的认识,对科学探究的一般过程也有一定的体验。
为了延伸学生对科学本质的了解以及科学方法的学习,本课题的科学探究中引入“证明法”与“证伪法”,在交替使用二者的同时让学生了解科学探究中的“证明”与“证伪”方法及其对结果作出相应合理正确的解释。
三、教学目标知识与技能:1、了解自发过程和化学反应的自发性;2、了解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;3、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法:1、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。
2、学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。
人教版高中化学选修4第二章第四节《化学反应进行的方向》教学设计
《化学反应进行的方向》教学设计【教材分析】1.在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学反应的限度之后,教材安排了难度较大的化学反应方向的内容。
这符合“由易到难”的认知规律,有利于学生主动构建、发展自己的知识体系。
2.从学生的知识基础考虑,教材回避了熵判据、焓判据的理论推导,从学生的已有知识和生活经验出发,让学生了解自发反应的概念、了解熵判据、焓判据,并简单的应用他们来说明化学反应的方向。
3.为了使学生对化学反应方向判据形成科学认识,教材利用日常生活中的见闻诱导学生得出:根据反应的焓判据、熵判据以及复合判据,只能判断反应自发进行的可能性,不能确定反应是否一定发生或反应速率的大小。
【教学过程】[新课引入]反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。
通过前三节的学习和讨论,我们已经初步解决了后两个问题,即反应的快慢和限度问题。
为什么最后才讨论第一个问题呢?这是因为如果反应已经发生了,方向也就确定了,不再成为问题;如果反应还没有发生,需要对它是否能够发生做出判断,就需要建立有科学根据并行之有效的判据。
科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象,提出了互相关联的焓判据和熵判据,为最终解决上述问题提供了必要的依据。
[设计意图]强调反应的方向不同于平衡移动的方向;强调反应有自发的与非自发的,本节课重点讨论自发反应的判断方法。
一、自发过程和自发反应(板书)[教学活动]讲解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。
[学生活动1]通过思考①水往低处流是自发过程;②水也可以向高处流,但是需要借助外力,属于非自发过程。
从生活常识归纳出自发过程的含义以及自发与非自发过程的区别为是否需要借助外力。
2.自发反应:在一定条件下不用借助外力就能自动进行的反应。
[学生活动2]小组讨论通过思考讨论自发反应与非自发反应的区别,更深刻的理解自发反应是一定条件下的自发;非自发反应除了需要达到一定的反应条件,还需要借助外力才能进行。
化学反应进行的方向-人教版选修4化学反应原理教案
化学反应进行的方向-人教版选修4 化学反应原理教案一、课程背景在化学反应的过程中,方向问题一直是一个比较重要和基础的问题,而且对生产实践和日常生活都有重大作用。
如何正确判断化学反应的进行方向,是化学学习和实践过程中需要掌握的重要知识点。
本课程将通过精心设计的内容和教学方法,帮助学生深入理解化学反应进行的方向原理和相关概念,进一步提升学生的化学知识水平和学习能力。
二、教学目标1.掌握化学反应进行方向的基本概念和所遵循的规律;2.理解影响化学反应进行方向的因素,掌握相关的化学实验方法;3.学习和掌握相关概念的计算方法,并能够正确解答相关问题;4.发挥自主学习和协作学习的能力,通过解决实际问题提升化学学科素养。
三、教学内容1.化学反应进行方向的基本概念介绍;2.影响化学反应进行方向的因素探讨,包括:温度、压力、浓度、物质的性质、催化剂等;3.一些常见的化学反应进行方向的例子,例如:氧化还原反应、酸碱反应、还原反应等;4.相关计算题以及化学实验操作的介绍和演示。
四、教学方法1.课前预习:要求学生认真预习教材,熟悉相关概念和基本原理,以为掌握掌握相关知识打下良好的基础;2.课堂互动:采用学生自主提问答疑的形式,提高学生的思考能力和自主学习能力;3.理论结合实际:将化学反应进行方向与实际生产或日常生活中的实例相结合,提高学生理论联系实际的能力;4.案例分析:根据实际化学实验操作,设计一些相关案例分析,帮助学生加深对学习内容的理解和掌握多种解题方法;5.实验操作:进行化学反应进行方向的相关实验操作,让学生实践操作中丰富化学学科素养和实践能力。
五、教学重点1.化学反应进行方向的基本概念和遵循的规律;2.影响化学反应进行方向的因素,如:温度、压力、浓度、物质的性质、催化剂等;3.化学反应进行方向的计算方法和相关题目。
六、教学难点化学反应进行方向的计算方法和题目的解答。
七、教学评价在教学过程中,应变化教学方式,以提升学生自主学习和合作学习的意识和能力,例如个人和小组作业、实验操作和案例分析等。
高中化学 24 化学反应进行的方向教案 新人教版选修4
第四节化学反应进行的方向●课标要求能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
●课标解读1.了解熵变、焓变的含义。
2.了解焓判据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。
3.理解综合判据判断化学反应方向。
●教学地位在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学反应的限度之后,教材安排了难度较大的化学反应进行的方向的内容。
通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。
对于自由能知识,仅限于达到知道、了解的层次即可。
●新课导入建议未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。
化学反应为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢?【提示】体系趋向于从高能状态转变为低能状态的过程常常能够自发进行。
●教学流程设计课前预习安排:(1)看教材P34页,完成【课前自主导学】中“知识1”;(2)看教材P34~36页,完成【课前自主导学】“知识2”,并完成【思考交流】。
⇒步骤1:导入新课、分析本课时的教材地位。
⇒步骤2:建议对【思考交流】多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。
⇒步骤3:师生互动完成探究“判断进行化学反应方向的判据”可利用【问题导思】所设置的问题,由浅入深地进行师生互动、可利用【教师备课资源】为您提供的例题。
⇓步骤6:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容,并课下完成【课后知能检测】。
⇐步骤5:在老师指导下由学生自主完成【变式训练】和【当堂双基达标】中的题目,验证学生对该部分内容的掌握情况。
⇐步骤4:教师通过【例题】和教材的讲解,对探究中的问题进行总结。
化学:2.4《化学反应进行的方向》教案(人教版选修4)
化学:2.4《化学反应进行的方向》教案(人教版选修4)第一课时【教学反思】通过这节课感触最大的是应该和同行多做交流。
这节课不能说的过与详细,只是泛泛的了解,在授课时要做到了使学生解了相关内容,但不会有太多疑问。
枯燥难懂的内容,怎样激发学生的学习兴趣等等,都是要向同行多做学习才行。
本节课的内容有难度但要求低,所以很顺利地完成了教学任务,但在教学中有些问题要反思整理。
按照探究式的教学模式及新课标的要求,大部分内容都是由学生自行阅读讨论后总结归纳的,学生的主体作用发挥得很好,课堂气氛活跃,学生的积极性很高。
但问题是,本节的内容在理解上有难度,如果只是阅读教材一遍,基本上不能理解,所以在以后的教学中应该给更多的时间去阅读教材,因为课堂上指导阅读的时间不够,学生在归纳总结时不能找到重点,思路出现偏差,不但会耽误时间,而且对知识的理解也会出现障碍。
最初本想设计香水的扩散、NO2的自发扩散的实验来导入新课,但考虑到实验现象较简单,不用实际观察就可明了,所以本次课没有实验。
过后通过上课的反馈分析,虽然没有做实验对课堂内容的理解没有影响,但在提问和讲解时还是会略显枯燥,所以没有做实验是这节课的缺憾,那么在以后的教学中可以改进,尽量加上实验。
而且以后应该设计更好的实验来帮助了解本节课的知识,。
附页:表格(温度对反自发性的情况)随堂练习1、下列过程是非自发的是∶()A、水由高处向低处流;B、天然气的燃烧;C、铁在潮湿空气中生锈;D、室温下水结成冰。
2 、碳酸铵〔(NH4)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、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大;B、其分解是因为外界给予了能量;C、其分解是吸热反应,据能量判据不能自发解;D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
3、下列说法正确的是∶()A、凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的;B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变;C、自发反应在恰当条件下才能实现;D、自发反应在任何条件下都能实现。
选修四第2章第4节 化学反应进行的方向教案
化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向一、学习目标1.知道自发过程和自发反应的主要特点,知道焓判据、熵判据的含义;2.会用焓变和熵变判断反应进行的方向。
学习重难点:能说出化学反应的焓变与熵变对反应进行方向的影响。
导学指导导学检测及课堂展示阅读课本P25-P26,完成右边相应的内容。
一、自发过程和自发反应自发过程:在一定条件下不需要外力作用就能________________________。
自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以_________进行到显著程度,就称为自发反应。
思考1:“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。
二.化学反应进行方向的判据1、焓判据:放热反应过程中体系能量_______,具有_____进行的倾向,科学家提出用______来判断反应进行的方向,这就是__________________________________________。
思考2:阅读课本34页,观察列出的七个热学方程式,总结用焓变判断反应进行的方向的规律和局限性。
总结:能量越______越稳定,△H ____ 0 有利于反应自发进行。
思考3:火柴散落过程混乱度如何变化?从混乱度角度分析它们为什么可以自发?2、熵判据:在密闭条件下,体系有__________________的倾向。
因为与有序体系相比,_________“更加稳定”,科学家用_________(符号为_________)来量度这种_________的程度。
在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即_________(符号为_________)大于零这个原理叫做_________。
在用来判断_________时,就称为熵判据。
同一种物质,不同状态下熵值大小:气态____ 液态固态。
总结:混乱度越______越稳定,△S ____ 0 有利于反应自发进行。
思考4:“熵增的过程可自发进行,熵减的过程不能自发进行”这种说法正确吗?【结论】焓变和熵变都与反应的自发性有关,又都不能独立地作为自发性的判据,要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变。
人教版选修4《化学反应进行的方向》教案及教学反思
人教版选修4《化学反应进行的方向》教案及教学反思1. 针对学生的学情背景和教学目的分析学情背景本课程为高中化学选修4,是一门较为高级的化学课程。
学生需要掌握一定的化学基础知识和实验技能。
教学目的通过本次课程的学习,学生应该能够:1.理解反应进行的驱动力标准;2.了解影响反应进程的因素;3.掌握如何预测化学反应的进行方向。
2. 教学内容及重难点分析教学内容1.反应进行的驱动力标准;2.影响反应进程的因素;3.化学反应的进行方向预测。
重难点分析1.反应进行的驱动力标准是本节课的重点内容,需要深入理解。
2.化学反应进行方向的预测是本节课的难点内容,需要学生熟练掌握相关原则和方法。
3. 教学方法及教学策略教学方法1.讲授法;2.实验演示法;3.课堂互动法。
教学策略1.注重启发式教学,使学生能够通过自己的思考和探究深刻理解化学反应的进行方向;2.强化实验教学,使学生通过实践了解化学反应的实际情况;3.注重课堂互动,调动学生的积极性。
4. 教学过程设计第一节课知识点讲解:反应进行的驱动力标准在这一部分,老师将讲解反应进行的驱动力标准的概念、理论和实际应用。
例如,最简单的驱动力标准,化学反应需要产生物质的熵增加。
实验演示:热力学第一定律的验证实验老师将通过一个发热反应实验,让学生亲自体验热力学第一定律。
通过观察实验现象,学生可以理解热力学第一定律。
第二节课知识点讲解:影响反应进程的因素在这一部分,老师将教授影响反应进程的各种因素,例如温度、时间、反应物浓度、催化剂作用等。
课堂互动:讨论各种影响反应进程的因素老师将提出各种问题,让学生自由讨论和探讨对化学反应的实际应用。
第三节课知识点讲解:化学反应的进行方向预测在这一部分,老师将讲解如何判断化学反应的进行方向,例如预测是否会形成盐、酸、碱、氧化还原物等。
课堂练习:预测化学反应的进行方向老师将提供一些化学反应的题目,让学生自行判断和预测反应的进行方向。
5. 教学反思本堂课的教学方法多样化,既包括了讲授法,也包括了实验演示法,注重了学生的实际学习效果和互动交流。
新人教版选修4-化学反应进行的方向教案
第四節化學反應進行的方向【教學目標】1、瞭解反應的自發性與反應過程中能量變化及熵值變化的關係;2、能夠用熵增原理判斷化學反應進行的方向。
【教學重難點】能夠用熵增原理判斷化學反應進行的方向【教學過程設計】〖引入〗水往低處流,而不會自發的向上流;一般在室溫下,冰塊會融化,鐵器在潮濕空氣中會生銹,甲烷與氧氣的混合氣體遇明火就燃燒,這些過程都是自發的。
這些不用借助於外力就可以自動進行的自發過程的共同特點是,體系會對外部做功或釋放熱量,即體系趨向於從高能狀態轉變為低能狀態。
那是否就意味著放熱反應自發進行,吸熱反應就是非自發進行呢?〖副板書〗在25℃和1.01×105Pa時,2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ∆H=56.7 kJ/mol(NH4)2CO3(s)== NH4 HCO3(s)+NH3(g) ∆H=74.9 kJ/mol〖分析〗不難看出,上述兩個反應都是吸熱反應,顯然只根據反應熱(焓變)來判斷反應進行的方向是不全面的。
那麼究竟如何來判斷反應的自發性呢?科學家根據體系存在著力圖使自身能量趨於“最低”和由“有序”變為“無序”的自然現象,提出了互相關聯的能量判據和熵判據,為最終解決反應自發性問題提供了必要的依據。
〖講解〗除自發的化學反應外,還有一類自發過程,例如放在同一密閉容器中的氣體或液體物質(也包括能夠揮發的固態物質)的蒸汽,不需要外界的任何作用,氣態物質會通過分子的擴散自發地形成均勻混合物。
這種現象可以推廣到相互接觸的固體物質體系,經過長期放置後,人們能夠找到通過擴散而進入的另一種固體中的原子或分子(這種現象可以作為純物質難以保存的最本質的解釋)。
又如把硝酸銨溶於水雖然要吸熱,它卻能夠自發地向水中擴散。
為了解釋這樣一類與能量狀態的高低無關的過程的自發性,人們提出在自然界還存在著另一種能夠推動體系變化的因素,即在密閉條件下,體系有由有序自發地轉變為無序的傾向。
因為與有序體系相比,無序體系“更加穩定”,可以採取更多的存在方式。
2.4化学反应进行的方向教案(人教选修4)
第四节化学反应进行的方向教学目标知识与技能:了解化学反应发生与否的判断依据有哪些,是如何影响的。
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。
学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。
情感态度与价值观:通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。
教学重点、难点:焓减和熵增与化学反应方向的关系课时安排:1课时教学过程:基础要点1:科学家根据体系的存在着使体系总能量趋向于,也就是⊿H 0的趋势,也存在使体系由有序向无序转化(⊿S 0)的自然现象,提出了焓判据和熵判据。
板书:一、焓变与自发反应的关系思考1.是不是只要焓变小(放热反应)的反应就是自发的反应?2.从上述的化学变化中,找出自发反应与焓变的关系?3.与下表对比,你找出的规律是否正确?结论1.焓变只是决定化学反应方向的。
板书:二、熵变与自发反应的关系基础要点2:熵指的是,用表示。
作为固液气三态的熵值比较大小顺序为。
交流:为何物质的溶解是自发过程?(请用熵变来解释)思考:2.为何发生离子反应的条件之一是生成气体?3.是不是只要熵变大的反应就是自发的反应?4.从上述的化学变化中,找出自发反应与熵变的关系?5.与表2对比,看你找出的规律是否正确?结论2.熵变只是决定化学反应方向的。
板书:三、自发反应的判断依据基础要点3.焓变(焓判据)只能判断熵变(熵判据)只能判断因此二者的复合判据才是自以反应的判断标准。
结论3.请填写下列表格(用自发反应,非自发反应,不一定)拓展:二者对反应方向的影响存在着关系:a.⊿H—T⊿S<0 正反应自发进行:b.⊿H—T⊿S>0 逆反应自发过行.【课堂练习】1.下列过程是非自发的是∶()A、水由高处向低处流;B、天然气的燃烧;C、铁在潮湿空气中生锈;D、室温下水结成冰。
2.下列说法正确的是∶()A、凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的;B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变;C、自发反应在恰当条件下才能实现;D、自发反应在任何条件下都能实现。
人教版选修4 第2章第4节 化学反应进行的方向 教案
第4节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、理解能量判据和熵判据对化学反应进行方向的共同影响3、学会利用能量判据和熵判据分析化学反应进行的方向教学重点:利用焓判据与熵判据判断反应进行的方向教学难点:综合利用焓判据与熵判据判断反应进行的方向教学过程:【展示】“高山流水”风景画【探讨】下列两个反应的自发性:盐酸滴加到石灰石上二氧化碳气体通入氯化钙溶液中【思考与交流】⑴、高山流水是一个自动进行的自然过程。
高处水一定会流到低处吗?流动的速率如何?⑵、低处水可以流至高处么?可采取什么措施?⑶、在“低水高流”的过程中一旦外界停止做功,该过程还能继续进行下去吗?一、自发过程与非自发过程自发过程:在一定条件下,的过程;非自发过程:在通常状况下,的过程。
【讨论】请尽可能多地列举你熟知的自发过程。
【探究】以“物体由高处自由下落”为代表,探究自发过程中有哪些变化趋势。
观察下列几个自发进行的化学反应,找出它们的共同之处(1)钠与水反应:2Na (s) + 2H2O (l) = 2NaOH (aq) + H2 (g) △H=-368 kJ/mol(2)铁生锈:3Fe (s)+3/2O2 (g)=Fe2O3 (s) △H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=-mol共同点:二、自发过程的能量判据能量判据: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功或释放热量),这一经验规律就是能量判据。
注:能量判据又称焓判据,即△H 0的反应有自发进行的倾向,焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
三、自发过程的熵判据1、混乱度与熵混乱度:表示体系的不规则或无序状态。
——混乱度的增加意味着体系变得更加无序熵:热力学上用来表示混乱度的状态函数,符号为S——体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大注:同一物质,在气态时熵最,液态时,固态时最。
选修四第二章第四节化学反应进行的方向教案
选修四第二章第四节化学反应进行的方向课前预习学案一、预习目标:预习化学反应方向进行的判据二、预习内容1科学家根据体系的存在着使体系总能量趋向于,也就是⊿H 0的趋势,也存在使体系由有序向无序转化<⊿S 0)的自然现象,提出了焓判据和熵判据。
2、熵是用来,用表示。
作为固液气三态的熵值比较大小顺序为。
3、焓变<焓判据)只能判断熵变<熵判据)只能判断三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2、应用焓变和熵变解释日常生产生活中的现象学习重难点:熵判据17二、学习过程<一)、反应方向的焓判据思考1、根据生活经验,举例说说我们见过的自发过程<在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程)。
思考2、19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热:放热反应可以自发进行,而吸热反应则不能自发进行。
你同意这种观点吗?结合曾经学习的反应举例说明。
所以,反应焓变是与反应能否自发进行有关的因素,但不是因素。
<二)反应方向的熵判据【交流讨论】我们知道,固体硝酸铵溶于水要吸热,室温下冰块的溶解要吸热,两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中,最终会混合均匀,这些过程都是自发的,与焓变有关吗?是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行?【阅读思考】课本P36—37相关内容。
熵判据:;混乱度:。
注意:1乱度的增加意味着体系变得更加无序。
2、体系的有序性越高,即混乱度越低,熵值就越,有序变为无序——熵的过程。
3、熵值的大小判断:气态液态固态27【学与问】:发生离子反应的条件之一是生成气体。
试利用上面讲的熵判据加以解释,由此你对于理论的指导作用是否有新的体会。
探究:有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行,如:-10℃的液态水会自动结冰成为固态,就是熵减的过程<但它是放热的);所以,反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是因素。
【新人教版】化学选修四:2-4《化学反应进行的方向》教案设计
第四节化学反应进行的方向●课标要求能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
●课标解读1.了解熵变、焓变的含义。
2.了解焓判据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。
3.理解综合判据判断化学反应方向。
●教学地位在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学反应的限度之后,教材安排了难度较大的化学反应进行的方向的内容。
通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。
对于自由能知识,仅限于达到知道、了解的层次即可。
●新课导入建议未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。
化学反应为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢?【提示】体系趋向于从高能状态转变为低能状态的过程常常能够自发进行。
●教学流程设计课前预习安排:(1)看教材P34页,完成【课前自主导学】中“知识1”;(2)看教材P34~36页,完成【课前自主导学】“知识2”,并完成【思考交流】。
⇒步骤1:导入新课、分析本课时的教材地位。
⇒步骤2:建议对【思考交流】多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。
⇒步骤3:师生互动完成探究“判断进行化学反应方向的判据”可利用【问题导思】所设置的问题,由浅入深地进行师生互动、可利用【教师备课资源】为您提供的例题。
⇓步骤6:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容,并课下完成【课后知能检测】。
⇐步骤5:在老师指导下由学生自主完成【变式训练】和【当堂双基达标】中的题目,验证学生对该部分内容的掌握情况。
⇐步骤4:教师通过【例题】和教材的讲解,对探究中的问题进行总结。
高中化学 人教版选修4 第二章第四节 化学反应进行的方向 教学设计、教案 、学案
第四节化学反应进行的方向1.了解放热反应的自发性和某些吸热反应的自发性。
2.通过“有序”和“无序”的对比,理解熵的概念。
3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点①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)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应。
1.正误判断:正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)自发过程不需任何条件就能发生(2)水由高处向低处流属于自发过程(3)铁在潮湿空气中生锈属于非自发过程(4)从高能转变为低能的过程,一定是自发过程(5)日常生活中,气温升高时冰雪自动融化属于自发过程(2)√(3)×该过程属于自发过程(4)×不一定,如4NO2+O2===2N2O5反应放热,其不是自发过程(5)√2.自发反应一定能发生反应,而非自发反应一定不能发生反应吗?说明理由。
答案:不一定。
自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定。
例如,碳的燃烧是一个自发反应,但需要借助外界条件“点燃”反应才能发生。
1.下列过程是非自发的是()A.水由高处向低处流B.室温下水结成冰C.气体从高密度处向低密度处扩散D.煤气的燃烧解析:选B。
自然界中水由高处向低处流、煤气的燃烧、气体从高密度处向低密度处扩散、室温下冰的融化都是自发过程,其逆向都是非自发的。
2.下列过程是自发进行的吸热反应的是()A.NaOH与HCl反应B.CO与O2点燃条件下发生反应C.消石灰与氯化铵晶体的反应D.SO3与H2O反应解析:选C。
题中四个反应都可自发进行,但A、B、D三项中的反应都为放热反应,只有C项是吸热反应。
高中化学 第四节 化学反应进行的方向教案 新人教版选修4
化学反应进行的方向一、教材分析在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学反应的限度之后,教材安排了难度较大的化学反应进行的方向的内容。
对于自由能知识,仅限于达到知道、了解的层次即可。
事物的发展、变化常常受多种因素的制约,通过焓变、熵变的介绍,力图使学生学会全面分析问题。
二、教学目标1.知识目标:(1)、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性;(2)、通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念;(3)、通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。
2.能力目标:(1)、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;(2)学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式,构建新知识3.情感、态度和价值观目标:通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,让学生明确化学与日常生活是息息相关的。
三、教学重点难点重点:熵判据难点:焓减与熵增与化学反应方向的关系四、学情分析学生在学习了化学反应速率、化学平衡及其影响因素的基础上,抽象思维能力提高很多,本节降低难度后,学生应该能掌握重点内容。
五、教学方法1.启发教学2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:填写学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师:汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳,它们是现代城市中的大气污染物,为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:2NO (g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g),你能否判断这一方案是否可行?理论依据是什么?教师:上述问题是化学反应的方向的问题。
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【教学过程设计】
第四节化学反应进行的方向
教师赠言:不怕做不到,就怕想不到,让积极思考成为习惯。
学习目标
1、知道△H﹤0或△S﹥0有利于化学反应的自发,但不是判断反应方向唯一标志(重点)
2、通过“有序”和“无序”对比,认识熵概念
3、初步形成对化学反应自发过程的基本认识,知道化学反应能否自发同时取决于△H和△S两个
因素
4、能用△H和△S说明化学反应的方向(难点)
5、体会事物的发展变化受多因素制约,学会客观全面地分析问题
一.从焓变视角看反应进行的方向
【观察探究】请观察反应:①2Na(s) +2H2O(l) = 2NaOH(aq) + H2(g)
②4Fe(OH)2(s) + O2 (g) +2H2O(l) = 4Fe(OH)3(s)
③NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l)
④4Fe(s) + 3O2(g) = 2Fe2O3(s)
从能量变化角度看4个反应有何共同特点?这些反应都是自发反应吗?由此你能得出判
断反应方向的依据吗?
二.从熵变视角看反应进行的方向
【实验探究1】(请1和2两个小组做完后汇报结果)NH4HCO3固体与CH3COOH溶液混合(1)是否发生了反应?你的理由?
(2)若发生了反应,请写出反应方程式________________________________
该反应是放热反应吗?你的依据?
(3)若发生反应,能自发的原因是什么?
请同学们在试管中进行实验,为了更直观地感知实验现象,可用手触摸试管底部,
并与空试管进行比较,感受该反应能量的变化。
【实验探究2】(请3和4两个小组做)固体KMnO4的溶解火柴散落
(1)固体溶解,能自发进行吗?能量变化明显吗?
(2)固体溶解后体系是否趋于混乱?
(3)火柴散落后是否趋于混乱?
请同学们在盛有水的烧杯中放2-3颗固体KMnO4进行实验,观察现象;用手触摸烧杯底部,感受能量变化情况。
请将火柴散落在槽中,观察是否趋于混乱。
【实验探究3】(请5和6两个小组做)蓝墨水在水中的扩散洗扑克牌
(1)液体分子的扩散能自发进行吗?能量变化明显吗?
(2)液体分子扩散后体系是否趋于混乱?
(3)多次洗牌后,牌是否变得更无序?
请同学们向盛有水的烧杯中滴入1滴蓝墨水,观察分子的扩散情况,用手触摸烧杯底部,感受能量变化情况。
请洗新牌,观察洗后是否更加无序。
【讨论与交流】
(1和2两个小组)(1)试判断下列过程熵增(△S﹥0)还是熵减(△S﹤0 )?
1. KMnO4的溶解KMnO4(s)= KMnO4(aq)
2.教材P34能自发进行的吸热反应
碳酸铵的分解:(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
3.熵增是否有利于反应的自发?
(3和4两个小组)(2)教材P35《学与问》栏目:发生离子反应条件之一是产生气体,试利用熵判据进行解释,由此你对于理论的指导作用有何新的体会?
(5和6两个小组)(3)自发反应一定是熵增加的反应吗?(请写出一个反应实例来说明你的观点)只
从熵变角度判断反应的方向,全面吗?
【课堂总结】从投影信息中你能找出,反应进行的方向除与焓变和熵变有关外,还应与什么因素有关?
经过本次课的学习,我应该如何判断反应进行的方向?
【问题解决】1﹒判断正误
①放热反应具有自发进行的倾向()
②吸热反应都不能自发进行()
③熵减的反应也可能自发进行()
④判断反应进行的方向必须综合考虑体系的焓变和熵变()
⑤自发反应一定容易发生()
⑥非自发反应一定不能发生()
2﹒根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变,判断反应的方向。
①H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) △S=+80.7J·mol-1·K-1
△H0,△S 0,该反应(自发或非自发)
②CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g )
△H0,△S 0,该反应能否自发还与什么因素有关?
3﹒在25℃和1.01×105Pa时,反应
2N2O5 (g) = 4NO2(g) +O2(g) △H=+56.76kJ/mol 能自发进行的原因是()
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减少的反应
D.熵增效应大于能量效应
【课后拓展思考】
1.汽车尾气治理方案是否可行?298K、101KPa下,以下反应
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H =–113.0 kJ·mol-1△S =–143.5 J·mol-1·K-1
判断此反应在298K(25℃)下能否自发进行,说明利用此反应能否解决汽车尾气污染的问题。
(信息:若△G=△H-T△S<0 反应自发)
2.在网上搜索有关“熵”的信息,加深和扩大您对熵的认识。