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1、第四節(jié)化學反應進行的方向第四節(jié)化學反應進行的方向教學目標教學目標1、知識與技能：（1）理解化學反應方向判斷的焓判據(jù)及熵判據(jù)；（2）能用焓變和熵變說明化學反應的方向。2、過程與方法：通過學生已有知識及日常生活中的見聞，使學生構建化學反應方向的判據(jù)。學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工，構建新知識。3、情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)內容的學習，使學生體會事物的發(fā)展、變化常常受多種因素的制約，要全面分析問題。教學的重點和難點教學的重點和難點焓減和熵增與化學反應方向的關系教學方法教學方法1、應用討論交流的方法調動學生的積極性，充分發(fā)揮學生的想象力；2、啟發(fā)學生學會歸納、概括，對信息進行加工，得出結
2、論；3、注重從學生已有知識及日常生活的經(jīng)驗上構建新知識。教學過程教學過程教學教師活動學生活動設計意圖環(huán) 節(jié)情境聯(lián)想、質疑創(chuàng)設：汽車尾氣中的主要污染物是一氧化學生氮以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的一活動氧化碳，它們是現(xiàn)代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：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？引入上述問題是化學反應的方向的課題問題。反應進行的方向、快慢和限度是化學反應原理的三個重要組成部分。通過前三節(jié)的學習和討論，我們已經(jīng)初步解決了后兩個問題，即反應的快慢和限度問題，這節(jié)課我們來討論反應的方向的問題。過
3、渡根據(jù)生活經(jīng)驗，舉例說說我們見學生討論激發(fā)學生興趣，引入課題?？偨Y生活中的自發(fā)過程由生活中的很多，如：水由高處往低處流，事情引入本自由落體，電流由電位高的地方節(jié)課的討論設問講述過的自發(fā)過程（在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程）。向電位低的地方流，鐵器暴露于科學家根據(jù)體系存在著力圖使潮濕的空氣中會生銹，室溫下冰自身能量趨于“最低”和由“有序”塊會融化，這些都是自發(fā)過變?yōu)椤盁o序”的自然現(xiàn)象，提出了互程，它們的逆過程是非自發(fā)的。相關聯(lián)的焓判據(jù)和熵判據(jù)，為反應方向的判斷提供了必要的依據(jù)。教學教師活動學生活動思考、討論。設計意圖環(huán)節(jié)板書一、反應方向的焓判據(jù)。交流交流討論19 世紀的化學家們曾認討
4、論為決定化學反應能否自發(fā)進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發(fā)進行，而吸熱反應則不能自發(fā)進行。你同意這種觀點嗎？結合曾經(jīng)學習的反應舉例說明。提問追問上述反應是吸熱還是放熱講述板書啟發(fā)過渡探究指出多數(shù)自發(fā)進行的化學反應是放熱反應，但也有不少吸熱反應能自發(fā)進行。如：N2O（=4NO（+O（5g）2g）2g）H=56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）H=37.3KJ/mol；因此，反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關的一個因素，但不是唯一因素。二、反應方向的熵判據(jù)。交流討論我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解
5、要吸熱，兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中，最終會混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發(fā)進行？讓 學 生 感學生討論交流受、思考匯報交流結果 我們知道的反應中下列反應可以自發(fā)進行：復習知識，NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl培養(yǎng)合作精（aq）+H2O（aq）H=神-56KJ/mol；2Na（s）+2H2O（l）=2NaOH（aq）+H2（g）；Al（s）+HCl（aq）=AlCl3（aq）+H2（g）；CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（aq）及時加深學生回答后總結、板書焓判據(jù)：放熱反應過程中體系能突破難點量降低，因此具有自發(fā)進
6、行的傾向。突破難點感受、思考。歸納提升學生感受、思考、交流。閱讀思考課本 P37 相關內容。教學教師活動學生活動設計意圖讓 學 生 感受、思考復習知識，培養(yǎng)合作精神及時加深突破難點突破難點歸納提升環(huán)節(jié)板書交流討論提問講述匯報交流、自主學習成果上述自發(fā)過程與能量狀態(tài)的高低無關，受另一種能夠推動體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發(fā)地轉變?yōu)闊o序的傾向?？偨Y、板書熵判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度增加（即熵增）方向轉變的傾向。釋疑如何理解“熵”的含義？板書混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。指出混亂度的增加意味著體系變得更加無序。板書熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)。指出體系的有序性越高，即混亂度越
7、低，熵值就越小。有序變?yōu)闊o序熵增的過程。板書熵值的大小判斷：（1）氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài)（2）與物質的量成正比板書反應熵變 S=反應產(chǎn)物總熵-反應物總熵講述產(chǎn)生氣體的反應，氣體物質的量增大的反應，S 通常為正值，為熵增加反應，反應自發(fā)進行。學與問發(fā)生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據(jù)加以解釋，由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。板書啟發(fā)過渡探究指出有些熵減小的反應在一定條件下也可以自發(fā)進行，如：-10的液態(tài)水會自動結冰成為固態(tài)，就是熵減的過程（但它是放熱的）；-1-12Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）S=-39.35Jmol K。因此，反應熵變是與反應
8、能否自發(fā)進行有關的又一個因素，但也不是唯一因素。板書三、焓變與熵變對反應方向的共同影響。講述在一定條件下，一個化學反應能否自發(fā)進行，既與反應焓變有關，又與反應熵變有關。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學反應自發(fā)性的判據(jù)是：板書體系自由能變化（G、單位：KJ/mol）：G=H-TS指出 體系自由能變化綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響。板書 H-TS 0反應不能自發(fā)進行。展示舉例對反應 CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）H=+178.2 KJmol-1S=+169.6 Jmol-1K-1室溫下，G=H-TS=178.2KJmol-1298K169.610-3KJmol-1K-1=128
9、KJmol-10因此，室溫下反應不能自發(fā)進行；如要使反應自發(fā)進行，則應使H-TS H/S=178.2 KJmol-1/0.1696 KJmol-1K-1=1051K。知識應用本節(jié)課一開始提出處理汽車尾氣的反應：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），已知，298K、101KPa 下，該反應H=-113.0 KJmol-1，S=-143.5 Jmol-1K-1則G=H-TS=-69.68 KJmol-1 0因此，室溫下反應能自發(fā)進行。指出但該反應速率極慢，需要使用催化劑來加速反應。總結能量判據(jù)和熵判據(jù)的應用：1、由能量判據(jù)知放熱過程（H0）常常是容易自發(fā)進行；2、由熵判據(jù)知許多熵
10、增加（S0）的過程是自發(fā)的；3、很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一個反應，可能會出現(xiàn)相反的判斷結果，所以我們應兩個判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A）和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù)（體系自由能變化：G=H-TS）將更適合于所有的反應過程；4、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發(fā)生和過程的速率；5、在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結果；6、反應的自發(fā)性也受外界條件的影響。課堂練習課堂練習 1下列說法正確的是（）A凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的；B自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一
11、定是熵減少或不變；C自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)；D自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)。2自發(fā)進行的反應一定是（）A吸熱反應；B放熱反應；C熵增加反應；D熵增加或者放熱反應。3下列說法正確的是（）A放熱反應一定是自發(fā)進行的反應；B吸熱反應一定是非自發(fā)進行的；C自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生；D有些吸熱反應也能自發(fā)進行。4250C 和 1.01105Pa 時，反應 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）H=56.76kJ/mol，自發(fā)進行的原因是（）A是吸熱反應；B是放熱反應；C是熵減少的反應；D熵增大效應大于能量效應。5下列過程屬于熵增過程的是（）A硝酸鉀溶解在水里面；B氨氣和氯化氫反應生成氯化銨
12、晶體；C水蒸氣凝結為液態(tài)的水 D(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨氣和水。6以下自發(fā)反應可用能量判據(jù)來解釋的是()A硝酸銨自發(fā)地溶于水；B2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.7kJ/mol；C(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9 kJ/mol；D2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/mol。教學反思：教學反思：板書設計板書設計第二章化學物質及其變化第一節(jié)物質的分類一、簡單分類法及其應用：1.交叉分類法：2.樹狀分類法：3.分類法在化學學習和研究中的應用：課后反思：課后反思：本節(jié)課的教學嚴格按照新課標的要求，設計了許多的活動讓學生感受用分類觀來研究和學習化學的重要作用，改變了以往教學中重視給出完整、系統(tǒng)的結論后再讓學生通過反復練習達到加強鞏固的傳統(tǒng)方式，幾條線清晰明了，所設計的活動和一些開放性的問題和討論，極大地調動了學生的積極性與參與度，體現(xiàn)了新課改重視過程與方法的思想，為將來元素及化合物的學習準備了很好的方法和工具。不足之處在于對某些知識的引導還不夠到位，在引導過程中可以多為學生搭一些梯子，讓學生更容易得出結論。
化學反應進行的方向教案
