第二单元 化学反应的方向和限度教案2

化学反应进行的方向2 - 教学设计

教学目标（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

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过程方法目标

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。

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情感态度与价值观目标

制约，要全面分析问题。

焓减和熵增与化学反应方向的关系

焓减和熵增与化学反应方向的关系

常规

讲练结合

启发引导

举例类比

讨论交流

教师行为

298K时，向某密闭容器中充入N2、O2，发生反应N2(g)+O2(g) ⇔2NO(g) 达到平衡。

①写出该反应的平衡常数表达式

；

检查

反馈

②若298K时，K=1×10-30，测得平衡时N2与O2的浓度均为1mol/L，试求NO的平衡浓度；

③保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10 mol/L、-510 mol/L、1×10mol/L，此时该反应是否达到平衡状态？若要达到平衡，反应应向

方向进行，为什么？

一、导课

[课的引入]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。

[设问]根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。

[总结]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，它们的逆过程是非自发的。

[板书]一、反应方向的焓判据。

我们知道的反应中下列反应可以自发进行：

NaOH（aq） + HCl（aq）= NaCl（aq） + H2O（aq） △H = -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）

[追问]上述反应是吸热还是放热？

[学生回答后总结、板书]焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自1 知识技能目标

（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；

教学

重点

教学

难点

教具

教学

方法

教学

过程

知识

讲解

学生

行为

认真

做题

设计

意图

复***衡常数的应用

小组

讨论

通过对有效信息的提取，会处理信息得出有用的知识分析信息，共同推测结论

发进行的倾向。

[指出]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。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；

阅小结：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。

读教[板书]二、反应方向的熵判据。

材，听[阅读思考]课本P37相关内容。

讲解，[释疑]如何理解“熵”的含义？

比较归[板书]混乱度：表示体系的不规则或无序状态。

纳，熟[指出]混乱度的增加意味着体系变得更加无序。

练掌握[板书]熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。

关键知上述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识点

响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。

[总结、板书]熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。

[指出]体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序——熵

增的过程。

[板书]熵值的大小判断：

（1）气态 > 液态 > 固态

（2）与气态物质的量成正比

[板书]反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵

[学与问]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。

[讲述]产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增

加反应，反应自发进行。

[指出]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）；

-1-12Al（s）+ Fe2O3（s）= Al2O3（s）+ 2Fe（s）

△S = -39.35J·mol·K。

小结：反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。

[板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。

[讲述]在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：

[板书]体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S [指出] 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。

[板书] △H - T△S < 0 反应能自发进行；

△H - T△S = 0 反应达到平衡状态；

△H - T△S > 0 反应不能自发进行。

[举例]对反应CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g）

-1-1-1△H = + 178.2 KJ·mol △S = +169.6 J·mol·K

-1-3-1-1室温下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol–298K×169.6×10KJ·mol·K

=128 -1KJ·mol>0 因此，室温下反应不能自发进行；

如要使反应自发进行，则应使△H - T△S < 0，

-1-1-1 则T>△H/△S=178.2 KJ·mol/0.1696 KJ·mol·K= 1051K。

四、[总结]能量判据和熵判据的应用：

2

通过对有效信息的提取，会处理信息得出有用的知识分析信息，共同推测结论

进一步提高学生设计实验能力，语言表达能力，合作讨论能力，进一步掌握新授知识

培养学生的分析能

1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；

2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；

3、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（体系自由能变化：△G = △H - T△S）将更适合于所有的反应过程；

4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；

5、在讨论过程的方向时，我们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；

6、反应的自发性也受外界条件的影响。

力和积极思考能力

课堂反馈

《同步训练》小试身手1，2跟踪训练1,

1《同步训练》随堂基础巩固1-3 2.课时跟踪训练

题4，7,8

1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；

认真做题

巩固基础

提升能力

明确

本节课收获

巩固新知

能力提升课堂小结作业

设计

板书

设计

课后

反思

认真做题

熟练掌握新授知识

2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；

3.复合判据：体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S △H - T△S < 0 反应能自发进行；

△H - T△S = 0 反应达到平衡状态；

△H - T△S > 0 反应不能自发进行。

完成

1.课时跟踪训练十相关题目

2、教科书P32-33习题

1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；

2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；

3.复合判据：体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S △H - T△S < 0 反应能自发进行；

△H - T△S = 0 反应达到平衡状态；

△H - T△S > 0 反应不能自发进行。

相对于上一年的教材，这本书对能量判据通过例子进行了说明，且后面通过科学视野对综合考虑了焓变和熵变的自由能变化作了介绍，有利于学生对化学反应方向判

断的理论根据的理解。在授课中如能对熵的概念作简单介绍，利用简单例子应用自由能变化判断反应的方向将更能加深学生对化学反应方向判断的理论根据的理解

工整、有序、便于学生做笔记和接收新知

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