2022年人教版高中化學(xué)選修四 2-4-1 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 教案2

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1、2022年人教版高中化學(xué)選修四 2-4-1 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 教案2【教學(xué)目標(biāo)】1通過回顧和比較日常生活中所見所聞以及常見的化學(xué)反應(yīng)，知道放熱反應(yīng)的自發(fā)性和某些吸熱過程的自發(fā)性；能用焓變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。2通過“有序”和“無序”的對比，認(rèn)識(shí)熵變基本涵義；能用熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。3通過日常生活中的焓變和熵變的具體實(shí)例，學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、歸納、概括等方法對信息進(jìn)行加工，構(gòu)建新知識(shí)；體會(huì)化學(xué)與日常生活是息息相關(guān)的。【教學(xué)重點(diǎn)】焓減和熵增與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系。【教學(xué)過程】情境導(dǎo)入：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(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人

2、們提出通過以下反應(yīng)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(jù)是什么？活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1交流：“舊知回顧1、2”。2小結(jié)：自發(fā)過程在一定條件下，不需要 作用就能 進(jìn)行的過程。自發(fā)反應(yīng)在給定條件下，能 的反應(yīng)。自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)可被用來 。3思考與交流：“自發(fā)反應(yīng)一定能自動(dòng)進(jìn)行，而非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生”，這句話對嗎？說明理由。對應(yīng)練習(xí)1考察下述自然界的一些自發(fā)變化，可發(fā)現(xiàn)它們有一些共同的特點(diǎn)。下列說法不正確的是A. 都有一定的方向性，按某一物理量標(biāo)度由高到低自發(fā)進(jìn)行B. 都可以用來做功，自發(fā)過程一旦發(fā)生后

3、體系做功的本領(lǐng)就會(huì)降低C. 有一定的進(jìn)行限度，自發(fā)過程總是單向地趨向于非平衡狀態(tài)D. 有一定的數(shù)據(jù)差來判斷自發(fā)變化能否發(fā)生活動(dòng)二：認(rèn)識(shí)焓判據(jù)1觀察交流：教材P34列出的七個(gè)熱學(xué)方程式，總結(jié)共同點(diǎn)和差異點(diǎn)。2小結(jié)：（1）對于有能量變化的自發(fā)過程共同特點(diǎn)：體系的能量趨向于從 狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?狀態(tài)（這時(shí)體系會(huì)對外部做功或者釋放熱量）。（2） 的化學(xué)反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行，這就是所謂的能量判據(jù)。但只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。對應(yīng)練習(xí)2以下自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來解釋的是()A硝酸銨自發(fā)的溶于水 B濕的衣服經(jīng)過晾曬變干1C(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1

4、D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1活動(dòng)三：認(rèn)識(shí)熵判據(jù)1思考與交流：兩種或兩種以上互不反應(yīng)的氣體通入一密閉容器中，最終會(huì)混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關(guān)嗎？是什么因素決定此過程能自發(fā)進(jìn)行？2小結(jié)：（1）混亂度表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)?；靵y度的增加意味著體系變得更加無序。熵?zé)崃W(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)，符號(hào)為S，單位：Jmol1K1。體系的無序性越 ，即混亂度越 ，熵值就越 。（2）熵的大小判斷： 同一物質(zhì)，在氣態(tài)時(shí)熵最 ，液態(tài)時(shí)次 ，固態(tài)時(shí)最 。與物質(zhì)的量成正比。（3）反應(yīng)熵變S = 反應(yīng)產(chǎn)物總熵 反應(yīng)物總熵。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，或氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)

5、，S通常為 值，為熵 反應(yīng)。兩種氣體的混合是熵 的過程。（4）熵判椐：在與外界隔絕的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵 ，即S 零。稱為熵增原理。3思考與交流：自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？4閱讀：教材P36“科學(xué)視野”。5小結(jié)：（1）在一定條件下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既與反應(yīng) 有關(guān)，又與反應(yīng) 有關(guān)。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)是：體系自由能變化（G、單位：KJ/mol）：G = H TS（注意：T的單位是“K”,不是“”，T=273+）。G = H TS 0 反應(yīng) 自發(fā)進(jìn)行。（2）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(huì)發(fā)生和過程的速率。對應(yīng)練習(xí)3在

6、圖中A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開，如圖，兩種氣體分子立即都占有了兩個(gè)容器。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是()A此過程是從混亂程度小的向混亂程度大的變化過程，即熵增大的過程B此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出C此過程是自發(fā)可逆的 D此過程從有序到無序，混亂度增大對應(yīng)練習(xí)4已知101kPa、298.15K時(shí)石灰石分解反應(yīng)：CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g) H（298 .15K）= +178.3 kJ moL-1，S（298 .15K）= +160.4 J moL-1K-1 試判斷在此條件時(shí)反應(yīng)的自發(fā)性及自

7、發(fā)進(jìn)行的最低溫度(焓變H及熵變S受溫度的影響可忽略) ?！眷柟塘?xí)題】1下列說法正確的是()A凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，凡是吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的B自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn) D自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)2下列說法正確的是()鐵在潮濕空氣中生銹是自發(fā)過程N(yùn)H4HCO3受熱分解是由于由不穩(wěn)定物質(zhì)生成了穩(wěn)定物質(zhì) 反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的惟一因素 自發(fā)過程中，熵值都是增大的溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，放熱且熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行把CO2通入到Na2SiO3溶液中之所以生成白色沉淀是因?yàn)橛蓮?qiáng)酸能制取弱酸A B C D3下列反應(yīng)在任意溫度下一定能自發(fā)進(jìn)

8、行的是()A2NaCl2H2O=2NaOHCl2H2 BNH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)H0CCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H0 DX2Y2(g)=X2(g)Y2(g)H04灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿；而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制造的器皿放在0、101 kPa的室內(nèi)存放，它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能繼續(xù)使用()(已知在0、101 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)，焓變和熵變分別為H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1A會(huì)變 B不會(huì)變 C不能確定 D升高溫度才會(huì)變5反應(yīng)CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH2(g)H2O(g)在某溫度下自發(fā)向右進(jìn)行，若反應(yīng)|H|17 kJmol1，|HTS|17 kJmol1，則下列正確的是()AH0，HTS0 BH0，HTS0CH0，HTS0 DH0，HTS06下列內(nèi)容與結(jié)論相對應(yīng)的是 ()。選項(xiàng)內(nèi)容結(jié)論AH2O(g)變成H2O(l)S0B硝酸銨溶于水可自發(fā)進(jìn)行因?yàn)镾0C一個(gè)反應(yīng)的H0，S0反應(yīng)一定不自發(fā)進(jìn)行DH2(g)F2(g)=2HF(g) H271 kJmol1S8 Jmol1K1反應(yīng)在任意外界條件下均可自發(fā)進(jìn)行