2019高二化学选修四教案:(鲁科版)2.1《化学反应的方向》
鲁科版选修四《化学反应的方向》说课稿
鲁科版选修四《化学反应的方向》说课稿一、引言鲁科版选修四《化学反应的方向》是高中化学教材中的一门重要课程,本课程主要介绍了化学反应的方向问题。
化学反应的方向是指在化学反应过程中,反应物转化为产物的能否实现以及反应的方向性。
本节课将通过介绍化学平衡理论、化学反应的速率与平衡之间的关系以及影响化学反应方向的因素等内容,帮助学生深入理解化学反应的方向问题。
二、知识点梳理2.1 化学平衡理论化学平衡理论是化学反应方向问题的重要基础。
在化学平衡状态下,反应物和产物的浓度保持稳定,反应速率前后相等,并且反应系统中没有净反应物和净产物的生成或消失。
本节课将介绍化学平衡的特征,通过示意图和具体实例,帮助学生理解化学平衡理论的基本概念。
2.2 化学反应速率与平衡的关系化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的量。
在化学平衡状态下,反应速率前后相等,即反应物和产物的生成和消失达到了动态平衡。
本节课将通过实验演示和计算示例,让学生掌握化学反应速率与平衡之间的关系,并引导学生进行相关习题练习。
2.3 影响化学反应方向的因素化学反应的方向受到多种因素的影响,包括浓度、温度、催化剂等。
本节课将分别介绍这些影响因素的作用机制,并通过实例分析和课堂讨论,引导学生理解这些因素如何影响化学反应的方向,从而加深对于化学反应方向问题的理解。
三、教学目标1.理解化学平衡理论,掌握化学平衡的特征和概念。
2.掌握化学反应速率与平衡之间的关系,并能够进行相关计算。
3.理解影响化学反应方向的因素,能够分析和讨论不同因素对于化学反应方向的影响。
四、教学重点和难点4.1 教学重点•化学平衡理论的介绍和理解•化学反应速率与平衡的关系•影响化学反应方向的因素的作用机制4.2 教学难点•化学平衡理论的抽象概念理解•对于化学反应速率与平衡的关系的深入理解五、教学方法1.板书讲解:通过板书将化学平衡理论、化学反应速率与平衡的关系以及影响化学反应方向的因素等概念和关系进行简明扼要的说明,帮助学生建立起整体框架和逻辑思维。
【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案:2.1《化学反应的方向》(第2课时)
(第二课时)【题1】下列说法完全正确的是(D )A.放热反应均是自发反应B.ΔS 为正值的反应均是自发反应C.物质的量增加的反应,ΔS 为正值D.如果ΔH 和ΔS 均为正值,当温度升高时,反应可能自发进行【解析】大多数放热反应可自发进行,但有些放热反应需在一定条件下才能引发反应,如炭的燃烧等,故A 错。
ΔS 为正值,即熵值增加的变化,不一定是自发反应,如碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,故B 错。
反应前后物质的量是否改变与熵值增加与否无必然关系,故C 错。
而对D 选项,当ΔH 和ΔS 均为正值时,温度越高则T ΔS 越大,故ΔH -T ΔS 可能小于零,所以反应可能自发进行。
【题2】反应CH 3OH(l)+NH 3(g)=CH 3NH 2(g)+H 2O(g)在某温度自发向右进行,若其 |ΔH|=17kJ •mol –1,|ΔH -T ΔS|=17kJ •mol –1,则下列正确的是(A)A. ΔH > 0,ΔH -T ΔS < 0B. ΔH < 0,ΔH -T ΔS > 0C. ΔH > 0,ΔH -T ΔS >0D. ΔH < 0,ΔH -T ΔS < 0【解析】当此反应在某温度下自发向右进行时,ΔH -T ΔS < 0,即ΔH -T ΔS <-17kJ •mol –1,因此排除B 、C ,由于正反应方向是熵增加的反应,即ΔS > 0,故只有ΔH > 0时,才可能满足条件。
【题3】下列反应中,ΔS 最大的是(A )A.CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)B.2SO 2(g)+O 2(g)=2SO 3(g)C.N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g)D.CuSO 4(s)+5H 2O(l)=CuSO 4•5H 2O(s)【解析】对同一物质来说,S(g)>S(l)>S(s),B 、C 、D 均为熵减少的反应,即ΔS 均小于零;只有A 是熵增加的反应,故选A 。
高中化学鲁科版选修四2-1化学反应的方向
自我·检测区
3.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 ①C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ· mol
第1课时
3.自发过程和自发反应 自发过程
本 课 时 栏 目 开 关
自发反应
在温度和压强一定的条件 在给定的一组条件 含义 下, 不用借助外力作用 就 下, 可以 自发 进行到 能自发进行的过程 显著程度的化学反应 具有 方向性 ,即反应的某个方向在一定条件下 特征 是自发的,而其逆方向在该条件下是肯定 不能
自发进行 的
知识·回顾区
第1课时
举例
本 课 时 栏 目 开 关
高山流水,自由落体运动
钢铁生锈
(1)可被用来完成有用功。 H2 燃烧可设计成原电池 如 应用 (2)非自发过程要想发生,必须对它做功。如通电将 水分解为 H2 和 O2
学习·探究区
第1课时
探究点一 化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 1.化学反应进行的方向与焓变的关系
学习·探究区
第1课时
解析 进行;
本 课 时 栏 目 开 关
只使用催化剂便可使尾气发生转化,故此反应能自发
因反应是气体物质的量减小的反应,故熵减小;
因熵减小不利于反应自发,故自发进行的原因是反应放热。 答案 C
学习·探究区
探究点二 焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向
学习·探究区
第1课时
(3)自发反应与焓变的关系 多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有很多吸热反应 能自发进行,因此,反应焓变是与反应进行的方向有关的因
本 课 时 栏 目 开 关
素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
化学:2.1《化学反应的方向》教案(鲁科版选修4)
第一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】【引导】在地球这个环境中,高山流水和低水高流现象能否自动发生?低水高流要实现采取什么办法?在低水高流过程中外界停止做功,过程还能否实现?归纳自发和非自发过程的定义。
自发过程是在一定条件下,不需外力能自动发生的过程。
而非自发过程必须外界持续做功,否则,过程就会停止,这样的过程才叫做“非自发过程”。
根据定义判断以下过程的自发性。
1、盐酸滴加到石灰石上2、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=-571.6kJ/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。
高二化学鲁科版选修4课件:2-1 化学反应的方向
解析
一个反应的ΔH-TΔS<0则是自发的,可看出ΔH和ΔS
都对反应有影响,不只是由单方面决定。
3.(填一填) (填“>0”或“<0”): (1)溶解少量蔗糖于水中, ΔS_____________________________________________; (2)纯碳和氧气反应生成CO(g),
减小 的反应。
3.熵变与反应方向 (1)熵 增加 有利于反应的自发进行。 (2)某些熵 减小 的反应在一定条件下也能自发进行。
结论:反应熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素,
但 唯一因素。 不是
三、焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.反应方向的判据 (1)ΔH-TΔS (3)ΔH-TΔS 是向ΔH-TΔS 0 < 反应能自发进行。
2.(选一选)下列关于焓变和熵变的说法正确的是
(
与反应的方向无关
)
A.化学反应的焓变与反应的方向有关,化学反应的熵变
B.化学反应的焓变直接决定了化学反应的方向,化学反
应的熵变不能决定化学反应的方向 C.焓变为负的反应都能自发进行,熵变为正的反应也都
能自发进行
D.化学反应的焓变和熵变都不是决定化学反应能否自发 进行的唯一因素 答案 D
(3)不稳定性物质向稳定性物质的转化。
(4)符合复分解反应条件下的溶液中的反应。
2.用焓变和熵变判断反应的方向 判断一定温度、压强条件下反应的方向时,应同时考虑
焓变与熵变两个因素,用ΔH-TΔS作为判据。在温度、
压强一定的条件下,自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向 进行,直至达到平衡状态。若ΔH-TΔS=0,表明反应 已达到平衡状态,若ΔH-TΔS>0,表明反应不能自发进 行。
鲁科版高中化学选修四选修四课件2 1化学反应的方向共21张
二、反应焓变与反应方向 反应焓变是一个与④_反__应__能__否__自__发__进__行__有关的因素。多数 能自发进行的化学反应是⑤_放__热__反__应__。但是,有不少吸热 反应也能⑥_自__发__进__行__,还有一些吸热反应在室温条件下不 能⑦_自__发__进__行__,但在较高温度下则能⑧_自__发__进__行__。因此, 反应焓变是与⑨_反__应__能__否__自__发__进__行__有关的一个因素,但不 是⑩_唯__一__因素。
ΔS 能否自发进行
<0
化学反应
ΔH
ΔS
能否自发进 行
① CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
>0
不能
② 2Mg(s)+O2(g) 2MgO(s) <0 <0
能
③
2Na(s)+2H2O(l) 2NaOH(aq)+H2(g)
<0 >0
能
④ 2CO(g) 2C(s)+O2(g)
不能
1 对于同一种物质,三种状态转变时熵值的大小顺序如何?
三、反应熵变与反应方向 对于一个由 11 _大__量__粒__子__组成的体系,人们定义一个物理量— —熵来描述体系的 12__混__乱__度_,符号为S。熵值越大,体系混乱 度13 __越__大_;在同一条件下,不同物质的熵不同;而同一物质的 熵与其14 _聚__集__状__态__及外界条件有关,如对同一物质来说, 15__S_(_g_)_>_S_(_l_)_>_S_(_s_)_。 反应熵变ΔS= 16 _反__应__产__物__总__熵___- 17_反__应__物__总__熵___。 熵 18_增__加__有利于反应的自发进行,有些熵减小的反应在一定 条件下也可以 19__自__发__进__行__。
高中化学 2.1《化学反应的方向》导学案 鲁科版选修4
2.1《化学反应的方向》导学案[学习目标要求]1.理解焓变与反应方向的关系。
2.了解熵变的概念,知道化学反应中存在熵变。
3.理解熵变与反应方向的关系。
4.能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。
一、反应焓变与反应方向1.自发过程:在温度和压强一定的条件下,不借助__________就能自动进行的过程。
2.反应焓变与反应方向的关系(1)能自发进行的化学反应多数是________反应。
(2)有些________反应也能自发进行。
(3)反应焓变与反应能否自发进行有关,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
二、反应熵变与反应方向1.熵(1)概念:衡量____________的物理量,其符号为_____________________________,单位为________________。
(2)特点:混乱度越大,体系越无序,体系的熵值就________。
(3)影响因素①同一物质:S(高温)____S(低温);S(g)____S(l)____S(s)。
②相同条件下的不同物质:分子结构越复杂,熵值________。
③S(混合物)____S(纯净物)。
2.熵变(1)概念:________________与________________之差。
(2)计算式:ΔS=____________________________________________________。
(3)正负判断依据①物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程,熵变为________,是熵________的过程。
②气体体积增大的反应,熵变通常都是________,是熵______的反应。
③气体体积减小的反应,熵变通常都是________,是熵______的反应。
3.熵变与反应方向(1)熵________有利于反应的自发进行。
(2)某些熵________的反应在一定条件下也能自发进行。
(3)反应熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。
鲁科版化学选修四:2.1 化学反应的方向ppt课件
1.熵 混乱度 的一个物理量。 (1)概念:描述体系_______
S。 (2)符号:__
J·mol-1·K-1 。 (3)单位:____________ 越大 。 (4)特点:混乱度越大,体系越无序,体系的熵值_____
(5)影响因素:
> >
>
2.反应熵变
反应产物 总熵与_______ 反应物 总熵之差。 (1)概念:_________ ΔS 。 (2)符号:____
2.反应焓变与反应方向 放热 反应。 (1)多数能自发进行的化学反应是_____ 吸热 反应也能自发进行。 (2)有些_____ 焓变 是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不 (3)反应的_____ 是惟一因素。
二、反应熵变与反应方向 (1)什么是熵变?
(பைடு நூலகம்)体系的熵变与哪些因素有关?
(3)任何熵增加的反应都能自发进行吗?
1.凡是焓变小于零的反应都能自发进行。( × ) 分析:焓变小于零有利于反应自发进行,但焓变小于零的反应
不一定能自发进行。
2.凡是需要加热的反应都不能自发进行。( × ) 分析:反应条件是否需要加热与反应能否自发进行无关。 3. 一定条件下水由气态变为液态是熵增加的过程。( × ) 分析:同一种物质的熵:气态>液态>固态。
(3)熵增加和熵减小的判断:
①固体的溶解、水的汽化、墨水在水中的扩散以及气体的扩 散过程都是熵增加的过程; ②产生气体的反应、气体的物质的量增大的反应,为熵增加 的反应。
3.熵变与反应方向
增加 有利于反应的自发进行。 (1)熵 _____
减小 的反应在一定条件下也能自发进行。 (2)某些熵_____ (3)熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是惟一
高二化学教案-(鲁科版)化学反应的方向 最新
(鲁科版)化学反应的方向教学目标:1、了解反应焓变与反应方向有关,但不是惟一因素。
2、知道化学反应存在熵变且反应熵变与反应方向有关,但不是惟一因素。
3、初步了解、焓变和熵变这个两因素共同影响反应方向,并能通过△H-T△S数据判断反应的方向。
4、能根据反应吸热放热、熵增、熵减定性分析,反应焓变和反应熵变,对反应方向的影响。
教学重点、难点:理解焓变与熵变对反应方向的共同影响,根据△H-T△S及给定数据判断反应方向。
教学过程【师导入】:播放城市公路上,成群结队的汽车图片,讲解并提出问题。
随着人们生活水平的不断提高,汽车进入了家庭,汽车的大量使用,也造成了城市中的大气污染,尾气中的NO、CO进入大气,为了减轻大气污染,人们提出通过2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)来处理,这一方案是否可行?理论依据是什么?【生】讨论、交流、提出自己的看法【师】说明研究化学反应方向的意义【师】一个化学反应在某种条件下能否自发进行,在什么条件下有可能按预期方向进行,我们可以寻求一种客观的依据来判断,可以用哪些因素来判断呢?【生】思考并回答【师讲解】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如:水的流向高→低热的传递高温→低温室温下冰融化,常温下铁生锈等。
【师】放热反应可以自发进行,吸热反应不能自发进行,对否?举例说明。
【生】讨论、举例【师归纳板书】【结论】反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是惟一因素【师】NH4NO3(s) 、NaOH(s)、 NaC1(s)和蔗糖都能溶于水,它们的溶解过程与焓变有关吗?是什么因素决定它们的溶解能自发进行?【生】阅读课本相关内容,回答问题NH4NO3(s) 吸热溶解过程中 NaOH 放热NaC1 蔗糖、焓变微乎其微【师】结论:热效应不是这些过程自发进行的决定因素【师】分析固体溶解过程的共同特点:有序→无序,即有序程度降低,混乱度增大【师】其混乱度可用一个物理量来描述。
高中化学鲁科版选修四备课资源21化学反应的方向
教学建议一、重难点分析重点:理解焓变与熵变对反应方向的共同影响,根据定量关系式ΔH-TΔS及给定数据判断反应方向。
难点:理解焓变与熵变对反应方向的共同影响,根据定量关系式ΔH-TΔS及给定数据判断反应方向。
二、教学思路《普通高中化学课程标准》只要求学生“能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向”,对自由能知识没有相关要求。
从学生的知识基础考虑,教学中回避焓判据、熵判据的理论推导,从学生的已有知识和生活经验出发,分三个层次就化学反应的方向进行学习。
首先,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方向自发进行的倾向——焓判据;以生活现象为例,说明混乱度(熵)增加是自然界的普遍规律,也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。
其次,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,都是不全面的。
对熵的教学,建议只停留在混乱度这个层面上,不必给出严格的熵的定义,以免使问题复杂化。
第三,要正确地判断化学反应进行的方向,需要综合考虑焓变和熵变的复合判据,这一判据的推导是大学化学的内容,需留待以后学习。
为了使学生对化学反应方向判据形成科学的认识,教学中注意强调: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,不能确定反应是否一定发生或反应速率的大小。
通过上述知识的介绍,达到能初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响的教学目的,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。
参考资料可逆反应与自发反应每个化学反应理论上均是可逆反应。
正反应中定义物质从反应物转换成产物。
逆反应则相反,产物转换成反应物。
虽然所有的反应在一些范围内均是可逆的,部分反应仍可归类为不可逆反应。
“不可逆反应”指的是“完全反应”。
意思是几乎所有的反应物均形成产物,甚至在极端状况下均难以逆转反应。
另一种反应机制称为自发反应,是一种热力学倾向,表示此反应引起总体熵的净增加。
2.1化学反应的方向课件(鲁科版选修4)
3.(原创题)下列说法不 正确的是( .
)
A.放热反应有利于反应的自发进行 B.熵增加的反应有利于反应的自发进 行 C.ΔH<0,ΔS<0 时反应在低温下能自 发进行 D.ΔH>0,ΔS<0 时反应在高温下能自 发进行
解析:选D。ΔH<0,ΔS>0对ΔH-TΔS<0都 有贡献,有利于反应的自发进行;当ΔH与 ΔS的符号相同时,反应方向与温度有关, ΔH<0,ΔS<0时,在低温时,ΔH-TΔS<0, 反应能自发进行;当ΔH与ΔS的符号相反时, 反应方向与温度无关,ΔH<0,ΔS>0时,ΔH -TΔS恒小于零,在任何温度下反应都能自 发进行;ΔH>0,ΔS<0时,ΔH-TΔS恒大于 零,在任何温度下反应都不能自发进行。
(3)正负判断依据
①气体体积增大的反应,熵变通常都是____, 正值 是熵增大的反应。
②气体体积减小的反应,熵变通常都是____, 负值 是熵减小的反应。
3.熵变与反应方向
增加 (1)熵____有利于反应的自发进行。 减小 (2)某些熵____的反应在一定条件下也能自发 进行。
熵变 (3)____是与反应能否自发进行有关的一个因 素,但不是惟一因素。
【解析】 根据 ΔH-TΔS=0 为平衡状态, ΔH ΔH -TΔS<0 为自发状态, 故 T> 时该反应能自 ΔS ΔH 发 进 行 。 用 C 作 还 原 剂 时 T1> = ΔS - 233.8 kJ· mol 1 用 H2 作还原剂 -1 - 1=838.0 K; 0.279 kJ· mol · K -1 98 kJ· mol ΔH 时 T2> = -1 - 1=679.6 K。 ΔS 0.1442 kJ· mol · K 故用 H2 作还原剂时,反应自发进行的温度较 低。
化学:2. 1《化学反应的方向》学案(鲁科版选修4)
化学:2. 1《化学反应的方向》学案(鲁科版选修4)部门: xxx时间: xxx制作人:xxx整理范文,仅供参考,勿作商业用途第一节《化学反应的方向》[学习目标]1、了解熵与熵变的概念。
2、了解熵变与焓变这两个因素对化学反应的共同影响,并掌握定量判断反应方向的关系式:△H-T△S3、通过分析关系式△H-T△S ,能够根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或熵减来定性分析反应焓变和反应熵变对反应方向的影响。
b5E2RGbCAP4、通过本节的学习,接触热力学理论,从而初步了解热力学理论研究的重要意义。
[预习学案]自发过程:一、反应焓变与反应方向问题1:能自发进行的化学反应都是放热反应吗?试着举一些学过的化学反应的例子。
2:反应焓变是的一个因素,但不是唯一因素。
二、反应熵变与反应方向1、熵:,表示符号:。
熵值越大,越大。
2、同一条件下,不同物质的熵;同一物质的不同聚集状态的熵的关系:3、举出一些熵增加<即体系的混乱度增大)过程的例子:4、熵变:,符号:5、熵增加的反应有利于反应自发进行,有些反应是熵增加的反应,如:、。
6、只有熵增加的反应可以自发进行吗?,试举例:。
熵变是有关的又一个因素,但不是唯一因素。
三、焓变与熵变对反应方向的共同影响1、在温度、压强一定的条件下,化学反应的方向是反应的和共同影响的结果,反应方向的判据为:△H-T△S< 0△H-T△S = 0△H-T△S >02、一定能自发进行的反应是的反应;一定不能自发进行的反应是的反应。
3、判据△H-T△S 指出的是在一定条件下,即反应发生的可能性,它并不能说明,因为反应能否进行还涉及。
【自我测试】1.下列说法正确的是( > p1EanqFDPwA.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2.下列反应是自发进行的吸热反应的是( > DXDiTa9E3dA.NaOH+HCl=NaCl+H2OB.NH4Br(s>=NH3(g>+HBr(g>RTCrpUDGiTC.2CO+O2=CO2D.C(s>+H2O(g>=CO(g>+H2(g>5PCzVD7HxA3.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨、s>+O2(g>= CO2(g> ΔH2= —393.5kJ/mol,C(金刚石、s>+ O2(g>=CO2(g> ΔH2= —395.4kJ/mol。
鲁科版高中化学选修四课件:2.1化学反应的方向第1课时
3、熵变与反应方向
(1)熵增利于反应自发进行
(2)某些熵减小反应在一定条件下也能自发进 (3)熵变是反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。 行 第一节 化学反应的方向
第2课时 反应熵变和反应方向
(3)熵变是反应能否自发进行有关的一个因素, 追踪着鹿的猎人是看不见山的。
第一节 化学反应的方向 第2课时 反应熵变和反应方向
学习目标:
1、了解熵的概念,知道化学反应存在熵变。
穷人的孩子早当家。
2、通过探究熵增、熵减反应,来了解反应熵 心随朗月高,志与秋霜洁。
成功往往偏向于有准备的人 对没志气的人,路程显得远;对没有银钱的人,城镇显得远。
变与反应方向的关系。 丈夫志气薄,儿女安得知?
结论:
固体的溶解、水的汽化、墨水在水中的 扩散以及气体的扩散过程,都是体系混乱度增 大的过程,即熵增加过程。反之,是熵减小过 程。
化学反应过程存在着熵变。反应的熵变也 有熵增和熵减之别。
分组讨论:
1、什么是反应的熵变?
2、如何用计算式表示?
有立志者 难能也使,石不头在长胜出人青,草在来自。胜。
3、根据化学方程式熵变值的正负如何判断? 志死高犹山 未峰肯矮输,心路去从,脚贫下亦伸其。能奈我何!
2、熵变
(1)概念:反应产物的总熵和反应物总熵之差。 (2)计算式:
△S=S(反应产物)- S(反应物) (3)正负判断依据 ① 产生气体的反应、气体物质的量增大的反应,
△S>0,是熵增大的反应。 ② 气体物质的量减小的反应, △S<0,是熵减
小的反应。
想一想:
根据下表提供的数据信息讨论:
高中化学《化学反应的方向》优质课教学设计、教案
的第二章 化学反应的方向、限度与速率第 1 节 化学反应的方向教学设计教学环节 教师活动 学生活动设计意图 课题引入 【引入】通过前面的学习和讨论,我们已经初步解决了反应的快慢和限度问题,这 节课我们来讨论有关反应的方向的问题。
寻找反应能否自发进行的判据。
【实验】 同学们是怎样知道甲烷的空间 形象是正四面体结构的? 拿出四个气球,很自然地将其缠绕在起,松开四个气球自然形成正四面体的形状(见图a)利用气球间的摩擦力,将其变为平面四边形(见图 1 中b),轻轻一抖动,就转化为四面体形。
重复,气球再次从平面四边形转变为立体的正四面体。
思考 观察、思考讨论、思考回答,原 来这简单 的分子结 构的几何 学表达却是由能量 最低原理 决定 。
回忆前面的内容, 明确本节课的学习目标。
从研究过程和研究手 段的真实性,理解真 实的化学世界。
通过先让所有学生接受静态的物质结构有趋向于形成稳定结构以达 到能量最低的状态,立即过渡到动态的化学反应是否也有同样的趋势,从而引出本节课的第一个重要原理——放热反应有自发进行的趋势。
图a 图b 由此可见,甲烷呈四面体构型是能量最 稳定的一种排列方式。
遵循能量最低原理。
【提问】化学又会向着那个方向自发进行呢?学习目标 1.通过已有知识及日常生活中的实例,理解化学反应方向判 学生了解本节课学习目 断的焓判据及熵判据; 标,明确学习目的。
2.通过实例分析,说出化学反应的焓变和熵变对化学反应进行方向的影响;环节一焓判据【提问】再次演示模型由平面正方形到正四思考。
、观察、听讲并回答(依据学科知识及生活经验回答):这些自发过程都是从高能状态到低能状态。
能量最低,是普遍规律观察推理思考,由模型转换,学生会自然而然的理解“外力”是区分自发与非自发过程的关键点。
由学生熟悉的自然现象分析,加深学生对能量最低原理的理解。
并且迁移到化学反应中,引出了焓判据,很好的降低了难度,学生易于理解和接受。
2019年鲁科版高中化学反应原理2.1化学反应的方向
第1节化学反应的方向[课标要求]1.了解自发和非自发过程、熵与熵变的概念。
2.了解焓判据的基本内容。
3.了解熵变与焓变这两个因素对化学反应的共同影响,了解定量判断反应方向的关系式:ΔH-TΔS。
反应焓变、熵变与反应方向1.自发过程(1)概念: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称为自发过程;反之称为非自发过程。
(2)实例:水由高处流向低处的过程、热由高温物体传向低温物体的过程都属于自发过程。
2.反应焓变与反应方向(1)能自发进行的化学反应多数是放热反应,ΔH<0。
(2)有些吸热反应在室温下能自发进行,还有一些吸热反应在较高温度下能自发进行。
(3)反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。
[特别提醒](1)自发反应实际上不一定能够发生,非自发反应在一定条件下也可能发生。
(2)自发过程可以是物理过程,不一定是自发反应;而自发反应一定是自发过程。
3.反应熵变与反应方向(1)熵及其影响因素①概念:描述体系混乱度的物理量。
符号为S。
②特点:混乱度越大,体系越无序,体系的熵值就越大。
③影响因素a.同一物质S(高温)>S(低温),S(g)>S(l)>S(s)。
b.相同条件下,不同物质的熵值不同。
(2)熵变①概念:反应产物总熵和反应物总熵之差。
②计算公式:ΔS =S (反应产物)-S (反应物)。
③正负判断依据a .气体体积增大的反应,熵变通常都是正值,是熵增加的反应。
b .气体体积减小的反应,熵变通常都是负值,是熵减小的反应。
(3)熵变与反应方向①熵增加有利于反应的自发进行。
②某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。
③熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。
[特别提醒](1)相同条件的不同物,分子结构越复杂,熵越大。
(2)S 混合物>S 纯净物。
1.下列说法中正确的是 ( )A .能自发进行的反应一定能迅速发生B .非自发反应一定不能发生C .能自发进行的反应也可能没有发生D .常温下,2H 2O=====通电2H 2↑+O 2↑,即常温下水的分解反应是自发反应解析:选C 能否自发进行与反应进行的快慢没有必然联系,能自发进行的反应不一定能迅速发生,因为反应进行的快慢受反应条件的影响,A 项错误;在一定条件下,非自发反应也可能发生,B 项错误;D 项中反应属于非自发反应,错误。
课件:2.1化学反应的方向鲁科版高中化学选修四2
永远是-
在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ何温度都是自发反 应
2
+
—
永远是+
在任何温度下都是非自发 反应
3 — — 在高温+
在低温是自发反应
在低温-
在高温是非自发反应
4
+
+
在高温-
在低温是非自发反应
在低温+
在高温是自发反应
▲需要注意:
(1)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。由能量判据(以焓变为基础)和熵判 据组合成的复合判据将更适合于所有的过程。
①自然界中水总是从高处往低处流;
焓减小有利于反应自发,熵增大有利于反应自发
自然界中有许多自然而然 发生的现象,请同学们联 系生活知识,列举一些能 自动发生的例子?
水总是自发地由高处往低处流
①自然界中水总是从高处往低处流; ②电流总是从电位高的地方向电位低的地 方流动; ③室温下冰块自动融化; ④墨水扩散; ⑤食盐溶解于水; ⑥火柴棒散落等。
铁生锈:
3Fe (s)+3/2O2 (g)=Fe2O3 (s) △H=-824 kJ/mol
氢气和氧气反应:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=-571.6kJ/mol
共同点:△H<0,放热反应,高能向低能转化。
【思考与交流】
共同特点: ΔH < 0即放热反应
放热反应使体系能量降低,能量越低越稳
C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是 吸热
D. 一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同 影响有关
7、以下自发反应可用能量判据来解释的是( D )
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第一节化学反应的方向
知识与技能:
1.了解焓变、熵变与反应方向的关系;
2.能通过△H-T△S及给定的△S数据定量判断反应的方向
过程与方法:
分别通过分析反应焓变与反应熵变与反应的方向,从而进一步了解影响因素以及各因素间的相互关联。
情感态度与价值观:
在分析问题中能够体会到研究的乐趣,学会如何看待事物的多面性,并最终了解热力学理论研究的重要意义。
教学重难点:理解焓变与熵变对反应方向的共同影响,根据定量关系△H-T△S及给定数据判断反应方向。
课型:新课及练习讲评课
课时安排:1课时新课2课时练习讲评
教学过程:
【导入】为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们提出通过2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)来处理,这一方案是否可行,反应物之间是否可以发生反应?你的依据是什么?
【板书】第一节化学反应的方向
自发反应:
【教师】大家预习P35—P39,看看反应的自发性与哪些因素有关?
【学生】预习P35—P39(10分钟)
【教师】科学家根据自然界中能量有由高到低的自发性和混乱的程度有有序到无序的规律来研究化学反应……
【板书】一、反应焓变与反应方向
反应焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
一般的讲,放热反应容易自发进行。
【讲解】阅读P36并思考:NH4NO3(s) 、NaOH(s)、NaC1(s)和蔗糖都能溶于水,它们的溶解过程与焓变有关吗?是什么因素决定它们的溶解能自发进行?固体溶解
过程中的共同特点是:
【板书】二、反应熵变与反应方向
1.熵:描述体系混乱度的物理量
2.符号:S 单位:J•mol-1•K-1
3.大小判据:
(1)物质的混乱度:体系混乱度越大,熵值越大;
(2)同一条件:不同物质的熵值不同;
(3)物质的存在状态:S(g) > S(l) > S(s)。
4.反应熵变
(1)符号:△S
(2)表达式:△S = S总和(生成物) – S总和(反应物)
(3)正负判断:
①气体体积增大的反应,△S>0,熵增加反应
②气体体积减小的反应,△S<0,熵减小反应
【过渡】那么决定反应方向的因素是什么呢?经许多化学家在研究大量的化学反应后得出化学反应的方向与反应的焓变及熵变都由关系。
【板书】三、焓变与熵变对反应方向的共同影响
【板书】1.判据:△H-T△S
2.判据与反应的自发性:
< 0 反应自发
△H-T△S = 0 达平衡状态
> 0 反应不能自发
3.适用判据应注意的问题:
(1)判断反应的自发性要结合△H和△S,利用△H-T△S
(2)条件是温度、压强一定条件下
(3)反应具有自发性,只能说明这个反应有进行的趋势,但这个反应到底能不能反应,那还要看反应进行的限度和反应进行的速率。
【练习】阅读P38内容,填写:
【板书】恒T恒P下
【小结】
△S
△H
【作业】P40 2、3
【板书设计】
一、反应焓变与反应方向
反应焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
一般的讲,放热反应容易自发进行。
二、反应熵变与反应方向
1.熵:
2.符号:单位:
3.大小判据:
(1)物质的混乱度:
(2)同一条件:不同物质的熵值不同
(3)物质的存在状态:S(g) > S(l) > S(s)
4.反应熵变
(1)符号:
(2)表达式:
(3)正负判断:
三、焓变与熵变对反应方向的共同影响
1.判据:△H-T△S
2.判据与反应的自发性:
< 0 反应自发
△H-T△S = 0 达平衡状态
> 0 反应不能自发
3.适用判据应注意的问题:
(1)判断反应的自发性要结合△H和△S,利用△H-T△S
(2)条件是温度、压强一定条件下
(3)反应具有自发性,只能说明这个反应有进行的趋势,但这个反应到底能不能反应,那还要看反应进行的限度和反应进行的速率。
【作业】P40 2、3。