第1课时化学反应的方向
高中化学选修4讲义专题2第二单元第一课时 化学反应的方向Word版含答案
第二单元⎪⎪ 化学反应的方向和限度第一课时 化学反应的方向————————————————————————————————————— [课标要求]1.了解自发反应与非自发反应的含义 。
2.了解熵的基本含义及能量判据和熵判据的基本内容。
3.能依据化学反应的焓变与熵变判断反应进行的方向。
1.自然界变化的方向性(1)自然界的变化具有方向性。
(2)实例①室温下,冰会融化成水,而水不能结成冰;②水总是从高处流向低处,而不会自动从低处流向高处。
2.化学反应的方向性自动进无法进行,而其逆反应自动(1)化学反应具有方向性,许多化学反应的正反应能行。
(2)写出下列反应的化学方程式,并判断是否能自动进行:自发反应:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。
[特别提醒](1)自发反应可被利用来完成有用功。
例如:1.在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应称之为自发反应。
2.同种同量物质的熵值:S (g)>S (l)>S (s)。
有气体生成的反应,固体溶于水的过程是熵增加的过程。
3.大多数放热反应都能自发进行;大多数熵增的反应都能自发进行。
4.焓减(ΔH <0)、熵增(ΔS >0)反应在所有温度下都能自发进行。
焓增(ΔH >0)、熵减(ΔS <0)反应在任何温度下都不能自发进行;焓减、熵减反应在低温下自发进行;焓增、熵增反应在高温下能自发进行。
自然界变化的方向性与化学反应的方向性①甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功; ②锌与CuSO 4溶液反应可设计成原电池。
(2)非自发反应要想发生,则必须对它做功。
例如: ①通电将水分解成H 2和O 2;②植物在光照下,能将CO 2和H 2O 转化成C 6H 12O 6和O 2。
1.下列过程非自发进行的是( )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 .室温下水结成冰解析:选D 水由高处向低处流,天然气的燃烧,铁在潮湿的空气中生锈均属自发过程;室温下,水结冰属非自发过程。
用焓变和熵变综合判断反应方向(鲁科版) 学案高中化学新教材(鲁科版选择性必修1)
第二章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向第2课时用焓变和熵变综合判断反应方向1.通过分析关系式△H-T△S,能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。
2.通过本课时内容的学习,初步接触热力学理论,从而初步了解热力学理论研究的重要意义。
根据定量关系式ΔH -TΔS 及给定数据判断反应方向1.反应焓变与反应方向:更有利于反应正向自发进行;2.反应熵变与反应方向:更有利于反应正向自发进行。
2.1.2 用焓变和熵变综合判断反应方向三.用焓变和熵变综合判断反应方向研究表明,在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断,判据为ΔH - TΔS。
ΔH - TΔS < 0 自发进行。
ΔH - TΔS = 0 。
ΔH - TΔS > 0 自发进行。
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,自发反应总是向着ΔH -TΔS < 0的方向进行,直到达到。
【归纳小结】1.ΔH 0 ΔS 0:2.ΔH 0 ΔS 0:3.ΔH 0 ΔS 0:4.ΔH 0 ΔS 0:利用ΔH-T ΔS判据,只能用于判断在及除了体积功以外不做其他功的条件下反应正向自发进行的,即反应发生的,但它并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否实际发生,这个反应到底能不能反应,那还要看反应进行的和反应进行的。
【课堂小结】★焓变、熵变共同影响化学反应的方向。
化学反应向的方向自发进行。
★ΔH、ΔS的作用相反,且相差不大时,可能对化学反应的方向起决定作用。
1.下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是A.1mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]B.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行C.2KClO3(s)=2KCl(s)+3CO2(g)△H>0能否自发进行与温度有关D.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>02.以下对影响反应方向因素的判断不正确的是A.有时焓变对反应的方向起决定性作用B.有时熵变对反应的方向起决定性作用C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素D.任何情况下,温度都不可能对反应的方向起决定性作用3.下列说法正确的是A.NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H= +185.57kJ•mol−1,能自发进行,原因是△S>0 B.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向C.常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行D.焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据4.自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据:ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时,反应正向自发进行。
化学化学反应的方向教案范文(13篇)
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化学人教版(2019)选择性必修1 2.3化学反应的方向(共21张ppt)
共同点:熵(S)增加
课内探究
(2)熵增原理: 在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵 增大,即熵变大于零,这个原理叫做熵增原理。该原理是用来判断 过程的方向的又一个因素,又称为熵判据。
△S>0 熵增反应能自发进行 △S<0 熵减反应难自发进行
请思考自发反应一定是熵增加的反应吗?
课内探究
(1) -10℃的液态水能自动结冰成为固态
3.自发反应 (1)含义: 在一定条件下,可以自发进行到显著程度的化学反应, 称为自发反应,例如钢铁生锈。 (2)特征:具有方向性,即在一定条件下反应在某个方向是自发 的,其逆方向的反应在该条件下肯定不自发。 (3)应用:可被用来做“有用功”。如可将氢气燃烧反应设计成燃烧 电池等。
思考与讨论
自发反应一定能发生,而非自发反应一定不能发生吗?
课内探究
有人认为,只有放热的反应才能自发进行,可以根据化 学反应是吸热还是放热来判断化学反应的方向,这样的 想法正确吗?
课内探究
(1)室温下冰块的融化;硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。 (2)N2O5分解: 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ/mol (3) 碳铵的分解:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
气体的自发扩散过程
课内探究
表示体系的不规
2.熵判据—自发反应与熵变的关系
则或无序状态
(1)熵: 是衡量体系混乱度大小的物理量。用符号S表示,常用单位
为 J/(mol·K)。体系混乱程度越大,熵值越大。
三种状态 下水的熵
冰:47.9J/(mol·K) 水:69.9J/(mol·K) 水蒸气:188.7J/(mol·K) 注意:同一种物质,不同状态,熵值大小为:S(g)﹥S(l)﹥S(s)
2019人教版高中化学选择性必修1 第2章 第3节-化学反应的方向
举例高山流水,自由落体,冰雪融化钢铁生锈应用(1)可被用来完成有用功。
如H2燃烧可设计成原电池(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(2)自发过程的特点2.1 体系趋向于从高能状态转变为低能状态。
2.2 体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
(3)探究提升生活中,一般在室温下,冰块会融化,铁器暴露在潮湿的空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。
探究1知道了某个反应是自发反应后,能否知道某条件下是否发生?能否预测反应的快慢?提示判断某反应是否自发,只是判断反应的方向,与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。
(4)典型例题题目1下列过程是非自发的是( B )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1自然界中水由高处向低处流、气体从高密度处向低密度处扩散、煤气的燃烧、室温下冰的融化都是自发过程,其逆过程都是非自发的。
(二)探究化学反应进行方向(1)焓变与反应的方向(1.1)放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行的倾向,科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。
(1.2)焓变与化学反应进行方向的关系①多数放热反应是自发进行的。
例如燃烧反应、中和反应等。
②有些吸热反应也可以自发进行,如:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+109.8 kJ·mol-1。
微点拨:只用焓判据判断反应是否自发不全面。
(2)熵变与反应的方向(2.1)熵、熵变的概念(2.2)熵值大小①体系的熵值:体系的混乱程度越大,体系的熵值就越大。
②同一物质的熵值:S(g)>S(l)>S(s),同一条件下,不同物质的熵值不同。
(2.3)熵判据体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向,因此可用熵变来判断反应进行的方向。
(2.4)熵变与化学反应进行方向的关系①两者关系②结论: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。
《化学反应的方向》课例分析
《化学反应的方向》课例分析新课程倡导的是”一切为了学生的发展”的教学理念,强调了学生才是课堂的主体。
作为教师首先要激发学生的情感,创造良好的课堂气氛;其次课堂语言简洁明了,讲解清晰化、条理化、生动化,学生能学得容易、学得轻松、学得愉快。
下面结合《化学反应的方向》的具体实例,谈一下自己的认识。
教材:鲁科版《化学反应原理(选修)》内容:第二章第1节化学反应的方向一、教材分析在高中教材中出现熵变及化学反应方向问题具有提升学生对化学反应的认识及利用的价值。
应首先认识到这部分内容的重要性,并在教学中渗透这种意识,提高学生探究学习的积极性,才能使后面似乎”枯燥”的内容受到学生的重视,去认真对待。
二、学情分析通过初中化学和高中化学必修课程的学习,学生已经积累了关于化学反应存在方向的感性认识。
在此基础上,本节明确提出化学反应的方向问题,通过分析最常见的等温、等压条件下决定反应方向的因素,介绍判断反应在一定条件下能否发生,以及在什么条件下可以发生的意义、思路和方法。
三、课程内容标准解读新课程标准:能用焓变和熵变说明化学反应的方向解读课时目标:学生能说出熵变与焓变对化学反应方向的影响;并能根据关系式△H-T△S定量判断反应的方向。
通过分析关系式△H-T△S ,学生能够根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或熵减定性分析反应焓变和反应熵变对反应方向的影响。
四、教学重难点化学反应的方向由焓变和熵变共同决定五、教学方法在教学中要使复杂问题简单化:不在”自发反应”、”熵”等概念上纠缠,充分利用教材中提供的化学反应和数据,学生通过对数据的观察和分析获得感性认识。
六、学习方法自主学习,合作探究七、教学环节及评析【图片导入】师:播放公路上成群结队汽车的图片。
为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们提出通过2NO+2CO=N2+2CO2来处理,这一方案是否可行?评析:从学生十分熟悉的汽车尾气的治理为切入点,将学生引入化学反应的方向这一主线索,体会到研究化学反应方向的意义。
化学反应进行的方向第1课时
《选修四第二章第四节 化学反应进行的方向》导学案(第1课时)高二 班 第 组 姓名 组内评价 教师评价【课标要求】1、理解焓变和熵变对化学反应的共同影响。
2、学会应用能量判据和熵判据分析化学反应进行的方向。
【难点重点】1、焓变、反应热的概念;2、从化学键角度认识化学反应能量变化的原因【新课导学】研究化学反应进行的快慢——化学反应速率问题 研究化学反应进行的程度——化学平衡问题研究化学反应能否发生的问题——化学反应进行的方向 1、生活中的自发过程①自然界中水总是从高处往低处流; ②墨水扩散,食盐溶解于水③生活中一般在室温下,冰块会融化;铁器暴露在潮湿空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。
④ 生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动,其反方向也不会自动进行;高山流水 冰雪融化 花开花谢 (1)自然界中水由高处往低处流是自发过程,其逆过程就是非自发过程,甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应,其逆向是非自发反应。
(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器 ,甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。
(3)非自发过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处流向高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。
(4)在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。
如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。
如水泵可以把水从低水位升至高水位;用高温可使石灰石分解。
实现后者的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的。
(5)反应的自发性也受外界条件的影响。
如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发性的,但在1273K 时,这一反应就是自发的反应。
自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程。
自发反应:在一定温度、压强下,不借助(光、电能等)外部力量即能进行,或具有发生的可能性的反应称为自发反应。
海头高级中学2013届高三复习化学选修四专题2第二单元《化学反应的方向和限度》第1课时课件
系?焓变ΔH<0的反应(即放热反应)一定能自
发进行吗? 焓变ΔH>0的反应(即吸热反应)一 定不能自发进行吗?
提示: 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。多数放热反 应 (ΔH < 0) 能 自 发 进 行 。 如 : 2Na(s) + H2O(l)===NaOH(aq)+H2(g) NaOH(aq)+ HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)等;很多吸热 反应(ΔH>0)也能自发进行;有些吸热反应 (ΔH>0)常温下不能自发进行,但在较高的 温度下则能自发进行。如:CaCO3(s)===== CaO(s)+CO2(g)
反应一定不能发生”,这句话对吗?说明理
由。 提示:不对。某些自发反应需在一定条件下
才能自动进行,非自发反应具备了一定条件
也能发生。
二、判断化学反应方向的依据 1.焓判据(能量判据) (1)从能量变化的角度来看自发过程的共同特 较高 点是:体系能量趋向于从能量_________状 较低 态转变为能量_________状态,这时体系会
第二单元
化学反应的方向和限度
化学反应的方向
第1课时
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1.了解自发过程和化学反应的自发性。 2.通过“有序”和“无序”的对比,了解熵 和熵变的概念。 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的方向。
新知初探自学导引
自主学习
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一、化学反应的方向
变的角度来分析该反应能自发进行;该反应是 放热反应,放热反应通常能自发进行,所以从
焓变的角度来分析该反应能自发进行。
自主体验
1.冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 ( ) B.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0 A.ΔH>0,ΔS<0 C.ΔH>0,ΔS>0
化学反应方向讲义
【引入】:自然界中有许多现象是可以自发进行的,请结合自己的生活经验举例说明.自然界中水总是从高处往低处流电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动室温下冰块自动融化墨水扩散食盐溶解于水火柴棒散落化学反应中镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的.一、化学反应的方向.1.自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程.2.自发反应:在一定的条件下无需外界帮助就能自动进行的反应.【过渡】:如何判断一个过程,一个反应能否自发进行?二、判断化学反应方向的依据.【交流与讨论】:酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?△H < O即放热反应放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定,△H < O有利于反应自发进行.1.焓判据(能量判据).体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外做功或者释放热量~△H ﹤0)【设问】:自发反应一定要△H < O ?NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H= +37.30kJ/mol【结论】:△H < O有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H < O.焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素.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,科学家们提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵.2.熵判据.(1).熵:体系混乱度的量度,即熵是用来描述体系的混乱度.符号:S 单位:J•mol-1•K-1 .体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小.(2).熵变:反应前后体系熵的变化.同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值(△S >0),为熵增加反应.【设问】:火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化?从混乱度变化角度分析它们为什么可以自发?自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,也就是反应方向判断的熵判据.(3).熵判据:混乱度越大越稳定,△S > 0 有利于反应自发进行【设问】:CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行?已知:△H(298K)=+178.2KJ•mol ,△S(298K)=169.6J•mol-1•K-1【结论】:△S > O有利于反应自发进行,自发反应不一定要△S > O.熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素.3.复合判据(自由能变化).△G=△H—T △S当△ G<0时,反应自发进行当△ G>0时,反应不自发进行当△ G=0时,平衡状态温度对反应自发性的情况:类型△H△S△H—T△S反应的自发性1-+永远是—任何温度都是自发反应2+-永远是+任何温度下都是非自发反应3--高温+ 低温—高温是非自发反应低温是自发反应4++高温—低温+高温是自发反应低温是非自发反应【注意点】:(1).反应的自发性只能用于判断反应发生的方向,不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率.如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现.(2).在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质.如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果.如水泵可以把水从低水位升至高水位;高温高压石墨转化为金刚石的例子,实现后者的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的.完成P42表2-5.【课堂练习】:1.下列过程是非自发的是 DA.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 AA.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分解D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解3.下列说法正确的是 CA.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4.自发进行的反应一定是 DA.吸热反应B.放热反应C.熵增加反应D.熵增加或者放热反应第二课时 化学平衡状态 化学平衡常数一、化学平衡的建立1.可逆反应:在相同条件下同时能向正反应方向和逆反应方向进行的反应。
化学反应的方向——说课稿
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《化学反应的方向》课例分析
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二、学情分析通过初中化学和高中化学必修课程的学习,学生已经积累了关于化学反应存在方向的感性认识。
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三、课程内容标准解读新课程标准:能用焓变和熵变说明化学反应的方向解读课时目标:学生能说出熵变与焓变对化学反应方向的影响;并能根据关系式H-TS定量判断反应的方向。
通过分析关系式 H-TS ,学生能够根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或熵减定性分析反应焓变和反应熵变对反应方向的影响。
四、教学重难点化学反应的方向由焓变和熵变共同决定五、教学方法在教学中要使复杂问题简单化:不在"自发反应"、"熵"等概念上纠缠,充分利用教材中提供的化学反应和数据,学生通过对数据的观察和分析获得感性认识。
六、学习方法自主学习,合作探究七、教学环节及评析【图片导入】师:播放公路上成群结队汽车的图片。
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化学反应方向
高二化学选择性必修1学案化学反应的方向课时:1 编写人:张文霞编号:12【学习目标】1.知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
2.能结合具体事例说明反应自发进行的方向。
3.构建化学反应自发性判断的思维模型,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。
【问题导引】一.自发过程和自发反应1.自发过程(1)含义:一定的条件下,不需要其它外力作用就能自动进行的过程称为自发过程。
请举例你知道的自发过程。
(2)自发过程具有的特点①能量角度体系趋向于从_________状态转变为________状态(体系对外部做功或者____________热量)。
②混乱度角度体系趋向于从_________状态转变为________状态。
2.自发反应:(1)含义:在给定的温度压强条件下,一个反应可以自发进行到显著程度,就称为自发反应。
(2)特点:具有方向性,即反应的某个方向在一定温度和压强下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不自发。
二.如何由焓变确定反应是否自发呢?分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系:①NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l),酸碱中和反应是_________热反应,ΔH________0,常温下________自发进行(填“能”或“不能”下同)。
②2Na(s)+2H2O(l)===2NaOH(aq)+H2(g),该反应是__________热反应,ΔH__________0,常温下________自发进行。
③NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH>0,该反应在常温下_________自发进行。
④CaCO 3(s )===CaO (s )+CO 2(g ) ΔH>0,该反应在常温下________自发进行,但在较高温度下________自发进行。
归纳:一般情况下,____________(填吸热反应或者放热反应)易发生自发反应,△H ﹤0有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H ﹤0,焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
《第二章第三节化学反应的方向》教学设计教学反思-2023-2024学年高中化学人教版19选修1
《化学反应的方向》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解化学反应方向的微观本质,掌握熵增原理及其应用。
2. 学会从热力学角度分析化学反应的可能性与可能性大小。
3. 培养科学思维和推理能力,提高分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:理解熵增原理,掌握从热力学角度分析化学反应方向的方法。
2. 教学难点:运用熵增原理解决实际问题,理解微观粒子的统计规律。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包含图片、图表、案例等。
2. 准备实验设备,进行实验演示。
3. 准备相关视频、动画等多媒体素材。
4. 设计课堂互动环节,引导学生思考和讨论。
5. 准备练习题,用于学生巩固知识。
四、教学过程:本节课的教学目标是让学生理解化学反应的方向,掌握化学反应进行的方向和方向的判断方法。
在教学过程中,我将采用以下步骤:1. 引入课题:首先,我会通过一些简单的化学反应实例,让学生了解化学反应的方向对于实际应用的重要性。
同时,通过这些实例,让学生感受到化学反应的方向并不是唯一的,从而引发学生对化学反应方向的兴趣和好奇心。
2. 讲授化学反应方向的概念:在引入课题之后,我将详细介绍化学反应方向的概念,包括焓变、熵变等概念。
通过讲解这些概念,让学生了解化学反应方向是由哪些因素决定的。
3. 讲解熵变和化学反应方向的关系:熵是衡量混乱度的物理量,而熵变则是衡量物质系统混乱度变化的物理量。
我将通过实例讲解熵变和化学反应方向的关系,让学生理解为什么熵增加的反应更容易进行。
4. 课堂讨论与实验:为了让学生更好地理解化学反应方向,我将组织学生进行课堂讨论和实验。
讨论部分,学生可以分组讨论生活中的化学反应实例,分析它们进行的方向。
实验部分,学生将进行一些简单的化学实验,如溶解、结晶等,通过实验观察化学反应的方向。
5. 总结与反馈:在课堂结束之前,我将总结本节课的内容,强调化学反应方向的重要性以及如何判断化学反应的方向。
同时,我会鼓励学生提出自己对本节课的疑问和收获,以便于进行反馈和改进。
《化学反应进行的方向》教案
过程。
2、自发反应:在给定条件下,能自发地进行到显著程度的反应3、非自发反应:不能自发地进行,必须借助某种外力才能进行的反应。
[问]根据生活经验,举例说说我们见过的自发过程。
[讲]生活中的自发过程很多,如:水由高处往低处流,自由落体,电流由电位高的地方向电位低的地方流,铁器暴露于潮湿的空气中会生锈,室温下冰块会融化,……这些都是自发过程。
自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器,甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池。
一般地,如果一个过程是自发的,则其逆过程是非自发的。
非自发的过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处流向高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。
[过]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,为反应方向的判断提供了必要的依据。
[板书]二、反应方向的焓判据。
学生讨论交流[思考与交流]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。
[投影][讲]经验表明,那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是:体系能量趋向于从高能态转变为低能状态,这时体系会对外部做功或者释放能量,由此总结而得的经验规律就是所谓的焾判据。
如水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向。
[板书]焓判据:放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行的倾向。
若ΔH<0,正向反应能自发进行;若ΔH>0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。
[讲]多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能自发进行。
而且有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行,如:N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g)△H = +56.7KJ/mol;NH4HCO3(s)+ CH3COOH(aq)= CO2(g)+CH3COONH4(aq)+ H2O(l)△H = +37.3KJ/mol;因此,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。
化学反应的方向教案
化学反应的方向教案淮北一中王银行【教学目标】1、知识与技能(1)使学生了解自发过程的概念。
(2)使学生了解熵变的概念,知道化学反应存在熵变。
(3)使学生了解焓变和熵变对化学反应的方向的影响不是孤立的,而是相互关联的,能通过关系式△H—T△S由给定的数据的定量判断反应的方向。
2、过程与方法培养学生分析数据的能力和研究科学概念、规律的方法。
3、情感态度与价值观(1)使学生认识科学概念的建立过程和科学规律的发现过程。
(2)培养学生的科研意识和从事科学研究的精神。
(3)使学生了解热力学理论研究的重要意义。
【教学重点】理解焓变与熵变对反应方向的共同影响,根据定量关系式△H-T△S及给定数据判断反应方向。
【教学难点】理解焓变与熵变对反应方向的共同影响,根据定量关系式△H-T△S及给定数据判断反应方向。
【教学方法】讲授法、实验法、启发引导、交流研讨【教学过程】【开场】今天非常有幸能和同学们一起研究一个非常重要的科学问题。
【科学随想】同学们有没有想过科学家是如何建立科学概念和发现科学规律的呢?【过渡】(咱们今天的任务就是研究科学概念的建立和科学规律的发现过程)下面我们将从生活中的一个小物件开始。
【实物展示】沙漏。
(建立自发过程的完美系统)【提问】哪位同学能从能量角度分析沙子为什么会从上部漏下来呢?(引导学生形成能量降低有利于自发的观点,从而引出自发过程的概念)【过渡】其实沙漏是一个封闭系统,没有借助光、电等外部力量就可以自发地从上部漏下来,所以它为我们建立了一个非常完美的科学概念------自发过程。
【展示】自发过程就是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。
【过渡】但是科学研究总是要从理想走向实际,同时要在大量实践的基础上建立科学概念和发现科学规律。
那么,对于其他的自发过程是否也是向着能量降低的方向呢?同学们请看下面两个例子。
【列举】水由高处流向低处,热由高温物体传向低温物体。
(以上两例也是在一定温度和压强下,未借助光、电等外部力量自发进行的过程,那么它们都是朝着什么样的能量方向自发进行地呢?)【讲授】所以就像科学家所说的,能量越低越稳定,也就是能量最低原理。
知识点总结课时化学反应的方向和判断依据苏教版选修
知识点总结--课时-化学反应的方向和判断依据-(苏教版选修)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ第二单元化学反应的方向和限度2-2课时1 化学反应的方向和判断依据知能定位1.了解自发过程和化学反应的自发性。
2.通过“有序”和“无序”的对比,了解熵和熵变的概念。
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的方向。
情景切入汽车尾气是现代化城市中的大气污染物,主要成分是NO和CO,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:2NO+2CO==N2+2CO2这一方案是否可行?理论依据是什么呢?自主研习一、自发反应1.概念:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。
2.特点:具有方向性,即反应的某个方向在一定温度和压强下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不自发。
二、焓变与化学反应方向的关系1.自发过程的倾向由能量较高状态向能量较低状态转化。
2.焓变与化学反应方向的关系(1)放热反应:绝大多数都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得越多,反应越完全。
(2)吸热反应:有些也能自发进行。
(3)结论:反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
三、熵变与化学反应方向的关系1.熵:衡量一个体系混乱度的物理量,符号为S。
体系中微粒之间无规则排列的程度越大,体系的熵越大。
2.熵变:反应前后体系熵的变化,符号为ΔS。
(1)若发生变化后体系的混乱度增大,该过程的ΔS>0;反之,ΔS<0。
(2)同种物质,三态熵值大小顺序为S(g)> S(l)> S(s)。
3.熵变与化学反应方向的关系化学反应的ΔS越大,越有利于反应自发进行。
四、焓变与熵变对化学反应方向的共同影响体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。
判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。
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第1课时化学反应的方向一、化学反应的方向1.化学反应具有方向性,许多化学反应的正反应能自发进行,而其逆反应无法自发进行。
2.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。
二、判断化学反应方向的依据1.能量判据自然界中的自发过程,都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向;绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应越完全。
反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
2.熵判据(1)熵用来度量体系混乱程度的物理量。
熵值越大,混乱程度越大。
符号为S。
单位:J·mol-1·K-1。
(2)熵值大小的比较同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵变:反应前后体系熵的变化,符号为ΔS。
若发生变化后体系的混乱度增大,该过程的ΔS>0,反之,ΔS<0。
(4)熵变与化学反应自发性关系ΔS>0,反应自发进行;ΔS<0,反应不能进行。
化学反应的ΔS越大,越有利于反应自发进行。
3.复合判据体系能量降低(ΔH<0)和混乱度增大(ΔS>0)都有促使反应自发进行的倾向,判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。
在恒温、恒压时:(1)当ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行。
(2)当ΔH>0,ΔS<0时,反应不能自发进行。
(3)当ΔH<0,ΔS<0时,反应在较低温度下自发进行。
(4)当ΔH>0,ΔS>0时,反应在较高温度下自发进行。
知识点一能量判据1.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是() A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是唯一因素”。
2.下列自发反应可用焓判据来解释的是()A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-286 kJ·mol-1D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.2 kJ·mol-1答案 C解析从焓变的角度分析,化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势,表现为放热反应较易进行。
知识点二熵判据3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法正确的是() A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解答案 A解析(NH4)2CO3的分解为吸热反应,而吸热反应不易自发进行;根据焓变与熵变对化学反应的共同影响,该反应熵值一定增大。
知识点三复合判据5.某反应:A===B+C在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是()A.ΔH<0、ΔS<0 B.ΔH>0、ΔS<0C.ΔH<0、ΔS>0 D.ΔH>0、ΔS>0答案 D解析由题意知:该反应在室温下不能自发反应,而高温下能自发进行。
根据ΔH和ΔS 对反应方向的共同影响可推知:ΔH>0,ΔS>0。
4.已知在等温条件下,化学反应方向的判据为:ΔH-TΔS<0,反应能正向自发进行;ΔH-TΔS=0,反应达平衡状态;ΔH-TΔS>0,反应能逆向自发进行。
(其中ΔH为焓变,ΔS为熵变,T为热力学温度,单位为K)设反应A(s)===D(g)+E(g)ΔH-TΔS=(-4 500+11T)J·mol-1,要防止反应发生,温度必须()A.高于409 KB.低于136 KC.高于136 K而且低于409 KD.低于409 K答案 A5.25 ℃和1.01×105 Pa时,反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ/mol,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.熵增大效应大于能量效应答案 D6.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51 kJ·mol-1C(金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41 kJ·mol-1关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是()A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程C.金刚石比石墨更稳定D.金刚石比石墨能量低答案 B解析由热化学方程式可知,石墨比金刚石能量低,1 mol石墨转化为1 mol金刚石需吸收1.9 kJ的热量,金刚石转化为石墨是放热反应,因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程。
物质所具有的能量越低越稳定。
点拨:那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是:体系趋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),这就是所谓的能量判据。
但是自动进行的自发反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程,例如,硝酸铵溶于水。
因而只使用能量判据来确定变化过程的方向是片面的。
对具体反应需应用能量判据和熵判据综合进行分析,即凡是能够使体系能量降低、熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。
第2课时 化学平衡常数一、化学平衡常数 1.表达式对于一般的可逆反应:a A(g)+b B(g)C(g)+d D(g),当在一定温度下达到化学平衡状态时,平衡常数的表达式为:K =c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B )。
2.意义(1)K 值越大,说明正反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;反之就转化越不完全,转化率就越小。
(2)K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
二、反应物的平衡转化率 1.定义物质在反应中转化量与起始量的比值。
2.表达式α=Δn n 始×100%=Δcc 始×100%。
3.意义反应物的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。
知识点一 化学平衡常数1.关于化学平衡常数的叙述,正确的是( ) A .只与化学反应方程式本身和温度有关 B .只与反应的温度有关C .与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响D .只与化学反应本身有关,与其他任何条件无关的一个不变的常数 答案 A解析 大量实验证明,化学平衡常数决定于两个方面的因素:化学反应的本身和反应体系的温度,与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。
2.1 000 K 时反应C(s)+2H 2(g)CH 4(g)的K =8.28×107,当各气体物质的量浓度分别为H 2 0.7 mol·L -1、CH 4 0.2 mol·L -1时,上述反应( ) A .正向移动 B .逆向移动 C .达到平衡 D .不一定 答案 A解析 Q =0.2(0.7)2=0.408Q <K ,说明该反应没达到平衡,v 正>v 逆。
知识点二 转化率3.在某温度下,将2 mol A 和3 mol B 充入一密闭容器中发生反应:a A(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min 后达平衡。
已知各物质的平衡浓度关系为c (A)a·c (B)=c (C)·c (D)。
若在温度不变的情况下,将容器的容积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则B的转化率为()A.60% B.24% C.12% D.40%答案 D4.在一定条件下,SO2和O2发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=________。
(2)降低温度,该反应的K值________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),二氧化硫的转化率________,化学反应速率________。
答案(1)c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)(2)增大增大减小解析(1)化学平衡常数是指在一定温度下,达到平衡的可逆反应里生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比,故K=c2(SO3)c2(SO2)·c(O2)。
(2)降低温度,平衡向正反应方向移动,反应物浓度减小,生成物浓度增大,故K值增大,二氧化硫转化率增大,但化学反应速率随温度的降低而减小。
(有关化学平衡移动的知识下节介绍)知识点三化学平衡计算5.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)。
已知H2 和I2的起始浓度均为0.1 mol·L-1,达到平衡时,HI的浓度为0.16 mol·L-1。
若H2和I2的起始浓度变为0.2 mol·L-1,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是()A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02答案 C解析由于开始时HI的浓度为0,平衡时HI的浓度为0.16 mol·L-1,故反应中H2和I2的浓度都减小了0.08 mol·L-1,H2、I2、HI的平衡浓度分别为0.02 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.16 mol·L-1,则H2+I2的化学平衡常数为:K=0.1620.02×0.02=64,若H2和I2的起始浓度变为0.2 mol·L-1,设达到平衡时H2的浓度减少了x mol·L-1,则:H2+I22HI开始浓度(mol·L-1)0.20.20变化浓度(mol·L-1)x x2x平衡浓度(mol·L-1)0.2-x0.2-x2x将平衡浓度代入平衡常数表达式:(2x)2(0.2-x)2=64,解得x=0.16 mol·L-1,故平衡时H2的浓度是0.2 mol·L-1-0.16 mol·L-1=0.04 mol·L-1。
6.某温度下,将H2和I2各0.1 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(H2)=0.008 mol·L-1。
(1)求该反应的平衡常数。
(2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸气各0.2 mol,试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。