2.3化学反应的方向 教学设计 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

化学反应的方向教案 教学目标 1.了解自发过程和自发反应。 2.了解熵变的概念。 3.初步了解焓变和熵变与反应进行的方向之间的关系。 4.根据ΔG=ΔH－TΔS和所给数据判断化学反应进行的方向。 教学重难点 1.重点：化学反应进行的方向 2.难点：ΔH、ΔS对化学反应方向的影响 环节 老师部分 学生部分 备注 新 课 导 入 展示 高山流水、冰块融化。 提问 为什么我们常说水往低处流，水为什么不往上流呢？ 冰块能够融化为水，水却不能自己变成冰，必须把它放冰箱里面才可以，为什么水不能自己变成冰块呢？ 思考并回答问题 势能 温度 激发学生思考生活中常见的问题？ 总结： 我们发现以上现象都是可以自发的，但是他们相反过程却不自发，需要借助外力才能发生 这就引入了我们今天要讲的自发过程与自发反应 引出主题 新 课 讲 授 展示： 1.自发过程 (1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。 (2)特点 ①能量角度：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混乱度角度：在密闭条件下，体系由从有序自发转变为无序的倾向。 2.自发反应 (1)定义：在给定条件下，可以自发地进行的化学反应。 (2)自发反应的特征 ①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。 ②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。 ③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。 3.自发过程的判断 (1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需 要持续施加外力(如加热等)。 (2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则 正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程 一定自发。 ①整理笔记，并理解自发过程与自发反应的定义与特点。 ②对判断自发反应有初步的了解。 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。 思考问题并给出答案 不对，某些自发反应需要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。例如甲烷燃烧是自发反应，但需要点燃或加热才能发生 [过渡]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？ 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H＜0有利于反应自发进行。 思考并回答 放热 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H＜0有利于反应自发进行。 自发过程的体系趋向从高能状态转变为低能状态，这一经验规律就是焓判据。若△H＜0，正向反应能自发进行；若△H＞0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。 △H＜0有利于反应自发进行，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，但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。还有一个判断依据，就是熵变 熵变的概念，举例子让学生理解熵变 如果没有法律的制约，世界会怎样？ 下课铃一响教室里会怎样？ 变得混乱 体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。 一个体系总是想从有序变为无序。 展示 a. 混乱程度越大，熵值越大； b. 同一条件下，不同的物质熵值不同； c. 同一物质：S(g)＞S(l)＞S(s)； d. 物质的量越大，分子数越多，熵值大。 (2)熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用△S表示。 △S = S(生成物)－S(反应物) (3)熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，反应的△S越大，越有利于反应自发进行，这一经验规律叫做熵增原理。在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。 若△S ＞ 0，正向反应能自发进行； 若△S ＜ 0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。 产生气体的反应、气体物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（△S＞0），为熵增加的反应。 但是和焓变一样，仅仅通过熵变来判断化学反应能否自发是不准确的，那么化学反应进行方向的最终判据到底是什么呢？ 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： 体系自由能变化（△G）：△G = △H - T△S 课 堂 小 结 展现本节课所学内容，并进行当堂小测。 1、已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应：CaCO3(s)==CaO(s)＋CO2(g） ΔH＝＋178.3 kJ·mol－1　，ΔS＝160.4 J·mol－1·K－1，则： (1)该反应________(填“能”或“不能”)自发进行； (2)据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“否”)成为反应方向的决定因素； (3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。 2、已知2CO(g) CO2(g)＋C(s)，T＝980 K时，ΔH－TΔS＝0。 (1)当体系温度低于980 K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)；当体系温度高于980 K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980 K时的氧化产物是以________为主；温度低于980 K时的氧化产物是以________为主。 完成作业 1、 不能 能 1111.6K 2、 小于 大于 CO CO2 板书设计 一、自发过程 (1)含义： (2)特点： 二、自发反应 (1)定义： (2)自发反应的特征： 三、归纳总结（重点要求掌握） 学科网（北京）股份有限公司 $$