化學反應的方向和限度第一課時教案教學目標：1、了解熵的基本涵義及能量判椐和熵判椐的基本內容。2、能說出化學反應的焓變與熵變對反應進行方向的影響。 教學難點、重點：能說出化學反應的焓變與熵變對反應進行方向的影響。教學方法：查閱資料、討論、探究。課時安排：1課時教學過程：導課化學反應原理有三個重要組成部分，反應進行的方向、快慢(反應速率)、反應限度(化學平衡)，后兩個我們已經初步解決，今天我們解決，我們現在來學習第一個問題：反應進行的方向。板書第四節 化學反應進行的方向問題科學家是怎樣根據什么原理來判斷一個化學反應能否發生？(學生閱讀相關內容后回答)回答科學家根據體系存在著力圖使自身能量“最低”和由“有序”變“無序”的自然現象，提出了相關聯的能量判椐和熵判椐，為最終解決上述問題提供了依據。小組探討不借助外力自發進行的自發過程的特點。匯報1體系趨于從高能態變為低能態(對外做功或釋放熱量)。 講解同學們所回答的就是所謂的能量判椐：體系趨于從高能態變為低能態(對外做功或釋放熱量)。板書1、能量判椐：體系趨于從高能態變為低能態。問題同學們在相互探討一下由“有序”變“無序”的自然現象，舉例說明。匯報2密閉容器中的氣態物質或液態物質蒸汽(包括揮發性固體)，會通過分子擴散自發形成均勻混合物。物質溶于水自發地向水中擴散，形成均勻的溶液等。講解為解釋這一類與能量無關的過程的自發性，科學家提出了另一推動體系變化的因素：在密閉條件下，體系有由有序自發地變為無序的傾向。 板書2、熵判椐：在密閉條件下，體系有由有序自發地變為無序的傾向。講解 “熵”是德國物理學家克勞修斯在年創造的一個術語，他用它來表示任何一種能量在空間中分布的均勻程度。能量分布得越均勻，熵就越大。如果對于我們所考慮的那個系統來說，能量完全均勻地分布，那么，這個系統的熵就達到最大值。熱力學第二定律告訴我們，能量轉換只能沿著一個方向進行，總是從高能量向低能量轉換，從有序到無序，人類利用這個過程讓能量做功，同時系統的熵增加，熵是一個描述系統狀態的函數。熵增加的過程，就意味著能量耗散了，從有用的能量轉化向對人類無用的能量。思考氣態、固態、液態三者熵值大小。板書 熵值：氣態液態固態。學與問發生離子反應條件之一是產生氣體，利用熵判椐進行解釋？回答 根據熵判椐，在密閉條件下，體系有由有序自發地變為無序的傾向。氣態熵值大，反應沿著從有序到無序方向進行。講解 早在一個世紀之前，在無數化學家的辛勤努力下，發現絕大多數放熱的化學反應都能自發地進行。因此提出用反應的焓變(H)作為判斷反應自發性的依據。這樣就得出：若H0，正向反應能自發進行；若H0，正向反應不能自發進行，而逆向反應能自發進行。并進一步提出，H的負值越大，放熱越多，則反應越完全。因為反應進行時若放熱，則體系的能量必然降低。放出的熱量越多，則體系的能量降低得越多。因此，反應體系有趨向于最低能量狀態的傾向。板書3、焓變(H)作為判斷反應自發性的依據：若H0，正向反應能自發進行；若H0，正向反應不能自發進行，而逆向反應能自發進行。講解但有些吸熱反應在室溫下也能自發進行，且熵值增大。如：2N2O5(g)= 4NO2(g)+O2(g)；H=56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)；H=74.9kJ/mol有些吸熱反應在室溫下雖不能自發進行，但當溫度升高時卻能自發進行。 另如298 K(25 )時，CaCO3能長期穩定存在，若升溫至1 106 K(833 )時，反應立即自發地正向進行。碳酸鈣的受熱分解，是因為它能產生氣體狀態的二氧化碳分子，使體系的熵值增大。但該反應因外界輸入能量，不屬于自發進行的反應。板書 熵值作為判斷反應自發性的依據：在化學變化中，體系趨向于最大無序的方向進行。強調過程的自發性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程一定會發生和過程發生的速率。在實際的化學變化中，體系趨向于最低能量狀態的傾向與體系趨向于最大無序的傾向有時會出現矛盾。判斷某種變化是否能夠自發進行，要權衡這兩種傾向，有時可能是最低能量為主要因素，有時可能是最大無序起了主導作用，因此必須根據具體情況進行具體分析，做出切合實際的結論。下表列入了反應的自發性的一些情況。反應熱熵值所屬反應的自發性反應舉例放熱放熱吸熱吸熱增大減小增大減小任何溫度都自發進行較低溫時自發進行高溫時自發進行任何溫度都不能自發進行2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)板書注意：判斷某種變化是否能夠自發進行，必須根據具體情況進行具體分析，做出切合實際的結論。結束語由能量判椐和熵判椐做出的復合判椐更適合于所有過程，這些內容已遠遠超出初等化學的要求，無法用有限的篇幅來闡述、說明，只能給同學們留下言猶未盡的遺憾，希望同學們通過大學課程進一步學習。 作業P47 1板書計劃 化學反應進行的方向1、能量判椐：體系趨于從高能態變為低能態。2、熵判椐：在密閉條件下，體系有由有序自發地