选修四第二章第四节化学反应进行的方向 导学案
选修四第二章第四节化学反应进行的方向--导学案
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：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二、预习内容：34页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、很多自发过程的共同特点是，体系趋向于__________________，如________________、_________________。
在化学反应中，_____________常常是容易发生的。
科学家由此提出用_____________来判断反应进行的方向，这就是_____________。
思考一、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。
"三、预习内容：35页1、与有序体系相比，无序体系更加_________。
科学家用熵（符号：_______）来度量这种_________________。
注意：1）、混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——为___ 的过程。
（填“熵增”或“熵减”）⊿S 0 。
3）、熵值的大小判断：气态液态固态。
2、在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的增大，这个原理也叫做原理。
在用来判断过程的方向时，就称为判据。
不难理解，即使是同一物质，应该存在着时的熵值最大，时次之，时最小的这样一种普遍规律。
思考二：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。
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。
高中化学教学课例《选修4第二章第四节化学反应进行的方向》课程思政核心素养教学设计及总结反思
＜0 不是判断反应方向的唯一标志。
2.知道△S＞0 有利于化学反应的自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进行，但不
是判断反应方向的唯一标志。
3.初步形成对化学反应自发过程的基本认识，知道
化学反应是否自发同时取决于△H 和△S 两个因素的影 教学目标
响。
过程与方法：
1.通过学生已有知识及日常生活中的实例，使学生
构建化学反应方向的判据；学会运用比较、归纳、概括
【教师】
让学生明确焓变不是影响化学反应方向的唯一因
素，还有其他因素。
本节课的亮点是对 Ba(OH)2 固体与 NH4Cl 固体反应
课例研究综 的实验进行了改进，改进之后的实验不但操作简单而且
述
通过触摸保鲜袋学生能更直接的感受到吸热反应使温
度降低。且趣味性更强。
熵及“熵增原理”内容较抽象、学生学习时陌生感较强。
因此在教学中通过引入实际生活中相应的现象，为学生 学生学习能
提供认知的感性材料，以利于学生对熵变和熵增原理进 力分析
行探讨。在科学方法上，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。以及对探究结果作出科学合理的解释，延伸
高中化学教学课例《选修 4 第二章第四节化学反应进行的方 向》教学设计及总结反思
学科
高中化学
教学课例名
《选修 4 第二章第四节化学反应进行的方向》
称
教学重点：焓减和熵增与化学反应方向的关系
教材分析
教学难点：利用自由能△G 判断化学反应自发进行
的方向
知识与技能：
1.知道△H＜0 有利于化学反应的自发进行，但△H
2）为了让反应顺利发生预先加入少量水
3）为了让两者混合均匀和更直观地感知实验现象，
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。
2016-2017学年人教版选修4 第2章第4节 化学反应进行的方向 教案
四、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，。
《化学反应进行的方向》教学设计
选修4第二章《化学反应速率和化学平衡》第4节教学设计《化学反应进行的方向》一、教学内容分析1、课标中的内容《化学反应原理》主题2 化学反应速率和化学平衡，第 5点：能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2、教材中的内容本节内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能（△G=△H-T△S）”知识，有一定难度。
人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。
教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。
第一，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的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。
第二，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，都不是全面的。
第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。
第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。
二、教学目标1、知识与技能：（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2、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。
3、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。
三、教学的重点和难点焓减和熵增与化学反应方向的关系四、教学方法1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。
五、教学过程[联想、质疑]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？[课的引入]上述问题是化学反应的方向的问题。
人教版选修四导学案 2.3.4化学反应进行的方向
第二章第四节化学反应进行的方向一、自发过程和自发反应: 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。
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。
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。
4、自发过程和自发反应的应用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。
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。
二、反应方向的焓判据。
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焓判据。
也称能量判据。
1.焓判据：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。
2.焓判据的局限性: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也能自发进行。
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。
三、反应方向的熵判椐密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽（包括挥发性固体），会通过分子扩散自发形成均匀混合物。
物质溶于水自发地向水中扩散，形成均匀的溶液等。
为解释这一类与能量无关的过程的自发性，科学家提出了另一推动体系变化的因素：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向的熵判据。
《化学反应的方向》 导学案
《化学反应的方向》导学案一、学习目标1、理解自发过程和自发反应的概念。
2、了解焓变、熵变与反应方向的关系。
3、能综合运用焓变和熵变判断化学反应的方向。
二、知识回顾1、什么是吸热反应和放热反应？吸热反应：吸收热量的化学反应。
放热反应：放出热量的化学反应。
2、如何用焓变（ΔH）来判断反应的热效应？若ΔH ＜ 0，为放热反应；若ΔH ＞ 0，为吸热反应。
三、新课导入在日常生活中，有些过程自然而然地发生，比如水总是自发地从高处流向低处；而有些过程却需要外界的干预才能进行，比如将水从低处抽到高处。
在化学世界里，也存在类似的现象，有些化学反应能够自发进行，而有些则不能。
那么，如何判断一个化学反应是否能够自发进行呢？这就是我们本节课要探讨的主题——化学反应的方向。
四、自发过程和自发反应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称为自发过程。
例如：（1）热由高温物体传向低温物体。
（2）气体从高压区向低压区扩散。
2、自发反应在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应称为自发反应。
例如：（1）铁在潮湿的空气中生锈。
（2）氢气和氧气在点燃的条件下生成水。
五、焓变与反应方向1、多数能自发进行的化学反应是放热反应。
例如：酸碱中和反应、燃烧反应等都是放热反应，且能自发进行。
2、但也有一些吸热反应在一定条件下也能自发进行。
例如：氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应是吸热反应，但在常温下能自发进行。
所以，仅用焓变（ΔH）来判断反应的自发性是不全面的。
六、熵变与反应方向1、熵（S）用来描述体系混乱度的物理量。
熵值越大，体系的混乱度越大。
2、熵变（ΔS）化学反应前后体系熵的变化。
3、对于同一物质，其熵值的大小关系为：S(g) ＞ S(l) ＞ S(s)。
例如：冰融化成水，熵值增大；水蒸发为水蒸气，熵值增大。
4、产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，熵值通常增大。
例如：2H₂O₂(l) ＝ 2H₂O(l) ＋ O₂(g) ，反应后气体物质的量增大，熵值增大。
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。
选修四 第二章第四节-化学反应进行的方向导学案
《选修四第二章第四节化学反应进行的方向》【学习目标】1．了解熵的基本涵义及能量判椐和熵判椐的基本内容；2．能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。
【重点、难点】能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。
【教学过程】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铁器暴露在潮湿的空气中会生锈；⑤煤气与空气点燃就燃烧。
这些过程都是在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程，叫做自发过程，其逆过程就是非自发过程。
具有什么特点的过程才能自发进行？一、自发过程和自发反应1．自发过程：在一定条件下_____________________就能自动进行的过程。
2．非自发过程：在一定条件下，需要_______________才能进行的过程。
3．自发反应：在一定条件下_____________________就能自动进行的反应。
4．自发过程的特点：体系趋向于从________状态转变为_______状态(体系对外部做功或者释放热量)。
二、化学反应进行方向的判据1．焓判据：能量判椐放热反应过程中体系能量__ __，因此具有_ 进行的倾向，科学家提出用_ __来判断反应进行的方向，这就是焓判据。
练习：已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：①C(金刚石、s)+O2(g)＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)＝CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是( )A、金刚石转化成石墨是自发进行的过程B、石墨转化成金刚石是自发进行的过程C、石墨比金刚石能量低D、金刚石比石墨能量低思考：有些变化不释放能量，但在一定条件下却能自发进行，有的虽与能量高低有关，但用焓判据却无法解释清楚，是什么因素促使这些变化自发进行的呢？(1)无能量变化的自发过程如：两种理想气体的混合可顺利自发进行(2)吸热的自发过程，如：室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解；常温常压下N2O5的分解：2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol碳铵的分解：(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol【转引】除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是：体系的混乱度。
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。
高中化学2.4化学反应进行的方向导学案选修4
第四节化学反应进行的方向【学习目标】（1）能用焓变和熵变说明化学反应的方向（2）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据（3）通过本节内容的学习，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。
【学习重点和难点】通过分析关系式△G=△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焓变和熵变对反应方向的影响。
【自主学习】1、自发过程：【举例】请举出生活中常见的自发过程【讨论】分析这些自发过程具有什么特点？(从能量转变的角度思考)【自主学习】2、自发反应：【提问】请举出生活和化学中自发反应，并分析它们具有什么共同的特点：自发反应：共同特点：【思考】如果把铁或者铁制品放在潮湿的空气中，它会自发反应吗？如果反应还未发生,又如何判断呢?3、反应焓变（△H）与反应方向焓判据：【思考与交流】多数放热反应能自发进行，吸热反应能否自发进行？【实验探究】探究Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体能否自发反应?注意事项：①药品用量不易太多；②闻气味时的正确方法；③做完实验，向烧杯中倒入少量的水；④小组有人记录实验现象。
【结论】某些吸热反应也能自发进行。
说明△H<O有利于反应自发进行，但只用焓判据判断反应能否自发进行是不全面、不准确的,具有局限性。
【练习】1.已知金刚石和石墨的转化的热化学方程式为：C(金刚石，s)=C（石墨,s）；△H=－1.9 kJ/mol,关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（）（双选）A、石墨转化成金刚石是自发进行的过程B、金刚石转变成石墨是自发进行的过程C、石墨比金刚石能量低D、金刚石比石墨能量低4、反应熵变与反应方向【实验探究】探究墨水的扩散实验步骤实验现象实验结论用胶头滴管向水中滴加2-3滴墨水，静静观察墨水扩散的程度熵：定义：，表示符号：单位：熵值越大，越大。
同一物质：S（g）>S（l）>S（s）体系由有序变为无序，混乱度增大，熵增加，用△S>0表示，反之熵减小，用△S<0表示。
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 第二章第四节 化学反应进行的方向教案 新人教版选修4
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动
[情景创设]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？
[板书]一、自发过程（spontaneous process）和自发反应
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。
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。
四、焓变与熵变对反应方向的共同影响。
体系自由能（吉布斯自由能）变化（△G、单位：KJ/mol）：△G =△H - T△S（吉布斯――亥姆霍兹公式）
△G =△H - T△S < 0反应能自发进行；
△G =△H - T△S = 0反应达到平衡状态；
△G =△H - T△S > 0反应不能自发进行。
教学过程
[引入]上述问题是化学反应的方向的问题。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，这节课我们来讨论反应的方向的问题。
人教版高中化学选修4化学反应进行的方向教案
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。
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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：
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
二、预习内容：34页
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、很多自发过程的共同特点是，体系趋向于__________________，如________________、_________________。
在化学反应中，_____________常常是容易发生的。
科学家由此提出用_____________来判断反应进行的方向，这就是_____________。
思考一、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。
三、预习内容：35页
1、与有序体系相比，无序体系更加_________。
科学家用熵（符号：_______）来度量这种_________________。
注意：1）、混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——为___ 的过程。
（填“熵增”或“熵减”）⊿S 0 。
3）、熵值的大小判断：气态液态固态2、在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的增大，这个原理也叫做
原理。
在用来判断过程的方向时，就称为判据。
不难理解，即使是同一物质，应该存在着时的熵值最大，时次之，时最小的这样一种普遍规律。
思考二：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。
只有将两者组合而成的复合判据，才能准确判定所有化学反应进行的方向。
练习：下列过程属于熵增加的是（）
A.固体的溶解过程
B.气体扩散过程
C.水蒸气变为液态水
D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
四、阅读至36页（包括科学视野）
1、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。
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反应过程；
2、过程的自发性只能用于判断_____________，不能确定过程__________________________
3、复合判据
自由能：符号_________，综合考虑焓变和熵变的影响：⊿G =__________________ 当⊿H________，⊿S___________，反应一定自发，且⊿G ___ 0 。
当⊿H________，⊿S___________，反应一定不自发，且⊿G ___ 0 。
【开动脑筋】
当⊿H>0，⊿S>0时，温度T越________，反应趋向于自发。
当⊿H<0，⊿S<0时，温度T越________，反应趋向于自发。
(四)当堂检测
1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（）
A. 水总是自发的由高处往低处流
B. 放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列
D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
2.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）
△H=-393.5kJ/mol
C(金刚石，s)+O2（g）=CO2（g）
△H=-395.4kJ/mol
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（）
A.石墨转化为金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程
C.石墨比金刚石能量低
D.金刚石比石墨能量低
3.下列说法中，正确的是（）
A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
B.自发反应在恰当条件下才能实现
C.自发反应在任何条件下均能实现
D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
4、自发进行的反应一定是∶（）
A、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。
课后练习与提高
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、下列说法中，正确的是( )
A．化学反应总是伴随着能量变化的
B．能够自发进行的反应不一定都是放热反应
C．只有放热反应才能够自发进行
D．能够自发进行的反应就一定能够发生并完成
3、下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是( )
A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
4、在25℃、1．01×105 Pa条件下，反应2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ∆H== +56．7 kJ· mol-1能够自发进行。
从能量上分析，生成物的总能量比反应物的总能量，从反应前后的熵值看，反应后的熵值(填“增加”、“减小”或“不变”)。
答案
课前预习学案
预习内容：1、降低﹤﹥
2、量度混乱（或有序）的程度S 气态﹥液态﹥固态
3、焓减小的反应熵增大的反应
课内探究学案
（一）、反应方向的焓判据
思考1、自然界中水总是从高处往地处流；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。
思考2、不同意。
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=+178.2kJ/mol
一个唯一
（二）反应方向的熵判据
【交流讨论】：该自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。
【阅读思考】：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向；
表示体系的不规则或无序状态。
注意：2、小，增
3、﹥﹥
探究：唯一练习：AB
(四)当堂检测
1、A
2、AB
3、B
4、D
课后练习与提高
1、D
2、AB
3、B
4、AC
5、A
6、增加增加
7、熵、熵增、熵、气态、液、固。