文档内容
第二章 化学反应速率与化学平衡
课题
第三节 化学反应的方向
1、理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;
知识与技能
2、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
教 学 通过已有知识及日常生活中的见闻,构建化学反应方向的判据。学会
过程与方法
目 标 运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。
情感态度 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,
与价值观 要全面分析问题。
教学
焓减和熵增与化学反应方向的关系
重点
教学
焓减和熵增与化学反应方向的关系
难点
教
学
设
教
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
材
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
分
析 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,在科学视野栏目中给出了
吉布斯自由能的判定式。
本节内容第一次出现在新教材中,主要介绍了“自发反应、焓判据、熵判据”的知
识,对高中学生来说,有一定难度。对于熵及“熵增原理”内容较抽象、学生学习时
学 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,为学生提供认知的感性
情
材料,以利于学生对熵变和熵增原理进行探讨。在科学方法上,作为高二理科生对常
分
析 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。本课题通
过在科学探究中交替使用“证明法”与“证伪法”,以及对探究结果作出科学合理的
想 解释,延伸学生对科学本质的认识与科学方法的学习。
以培养学生自主获取新知识的能力为目的来设计教学,采用发现,探究的教学模
教
法 式,其设计的教学指导思想,是由浅入深,从学生日常生活中的化学现象和实验中抽
设 象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科
计
学探究过程。
教学环节 教 学 内 容 设计意图
教师活动 学生活动培养观察实
【化学史介绍】金属钛的冶炼史。
验能力
【投影】介绍自然界中常见自发过程和学生熟悉的物质
学生观察
间发生的自发反应,引导学生从中找出
培养概括能
【化学史介绍】金属钛的冶炼史。
力
【投影】介绍自然界中常见自发过程和学生熟悉的物质
间发生的自发反应,引导学生从中找出 学生讨论思
这些自发过程的共同点,得出化学反应有向能量降低的 考问题。
方向自发进行的倾向。
【讲述】科学家由此提出可利用焓变来判断化学反应的
方向,即焓判据
引入新课
【板书】判断依据
明确要学习
焓判据:H<0 ,利于反应自发进行
【设问】在一定温度、压强下,化学反应一定不能向着 的内容
吸热的方向自发进行吗?
【实验设计】利用所给试剂和物品进行实验验证:
Ba(OH) 固体、NH Cl固体、药匙、保鲜袋、
2 4
橡皮筋
【提示】
1)所取Ba(OH) 固体、NH Cl固体质量比约3:2
2 4
创设情景
2)为了让两者混合均匀和更直观地感知实验现象,可用
手轻轻搓混合物! 学生讨论后
3)为了环保请扎紧保鲜袋袋口。 回答:
4)及时记录实验现象及结论
【设问】是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢? 引导发现
【投影】由生活中的另一类与能量高低无关的自发过程
入手,直接引出新概念:熵和熵变
【知识介绍】
1)标准状况下:1 mol不同物质的熵S(J mol-1K-1)
2)图片展示冰、水、水蒸气中水分子排列和相应的熵
值。引导学生得出有关熵的 学生掌握
常用规律
【设问】在一定温度和压强下,化学反应一定不能向着
熵减的方向自发进行吗?
【实验设计】利用所给试剂和物品进行实验验证:
Ba(OH) 固体、NH Cl固体、药匙、保鲜袋、
2 4
学生思考
橡皮筋
【提示】
1)所取Ba(OH) 固体、NH Cl固体质量比约3:2
2 4
2)为了让两者混合均匀和更直观地感知实验现象,可用
手轻轻搓混合物!
3)为了环保请扎紧保鲜袋袋口。
4)及时记录实验现象及结论
【设问】是什么因素促使吸热反应也能行呢?
运用迁移方
【投影】由生活中的另一类与能量高低无关的自发过程
法
入手,直接引出新概念:【继续追问】思考Ba(OH) 固体、NH Cl固体这一吸热
2 4
反应能自发进行的原因?
【讲述】科学家由此提出可利用熵变来判断化学反应的
方向,即熵判据
【板书】判断化学反应自发进行方向的依据
熵判据:s<0 ,利于反应自发进行
【小结】综上所述,体系能量减小和混乱度增加都能促使
反应自发进行,焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方
向
(根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵
导 变,并判断反应的方向。
学 1)H+(aq)+OH-(aq)=H O (l) S=+80.7J·mol-1·K-1
2
达
H 0,△S 0,该反应 (自发或非自发)
标
2)TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (l)+O△(g)
2 2 4 2
△ H=+161.9kJ·mol-1 S=-38.4J·mol-1·K-1
该反应 (自发或非自发)
3)N△H (g)+HCl(g)=NH Cl△(s) H= -176.9kJ·mol-1
3 4
H 0,△S 0,该反应 (自发或非自发)
4)CaCO (s)=CaO(s)+CO (g ) △
3 2
△H 0,△S 0,该反应 (自发或非自发)
【问题解决】引导学生思考工业制钛的第一步反应为何 课堂练习
△
在任何温度下都不能自发进行,介绍工业制钛的难题的最
终何解决办法。
能力拓展
第四节 化学反应进行的方向
判断依据:
板
书 焓判据:H<0 ,利于反应自发进行
设
熵判据:△S>0,利于反应自发进行
计
复合判据:综合考虑体系的焓变和熵变