化學(xué)反應(yīng)的方向教案教學(xué)目標(biāo)1、理解能量判據(jù)、熵的概念。2、理解能量判據(jù)和熵判據(jù)對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的共同影響。3、學(xué)會利用能量判據(jù)和熵判據(jù)分析化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。教學(xué)重點(diǎn)利用焓判據(jù)與熵判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。教學(xué)難點(diǎn)綜合利用焓判據(jù)與熵判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。教學(xué)過程【引導(dǎo)】在地球這個環(huán)境中，高山流水和低水高流現(xiàn)象能否自動發(fā)生？低水高流要實(shí)現(xiàn)采取什么辦法？在低水高流過程中外界停止做功，過程還能否實(shí)現(xiàn)？歸納自發(fā)和非自發(fā)過程的定義。自發(fā)過程是在一定條件下，不需外力能自動發(fā)生的過程。而非自發(fā)過程必須外界持續(xù)做功，否則，過程就會停止，這樣的過程才叫做“非自發(fā)過程”。根據(jù)定義判斷以下過程的自發(fā)性。鹽酸滴加到石灰石上；二氧化碳?xì)怏w通入氯化鈣溶液中。【思考與交流】(1)高山流水是一個自動進(jìn)行的自然過程。高處水一定會流到低處嗎？流動的速率如何？(2)低處水可以流至高處么？可采取什么措施？(3)在“低水高流”的過程中一旦外界停止做功，該過程還能繼續(xù)進(jìn)行下去嗎？一、自發(fā)過程與非自發(fā)過程自發(fā)過程：在一定條件下， 的過程；非自發(fā)過程：在通常狀況下， 的過程。【討論】請盡可能多地列舉你熟知的自發(fā)過程。【探究】以“物體由高處自由下落”為代表，探究自發(fā)過程中有哪些變化趨勢。觀察下列幾個自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，找出它們的共同之處：(1)鈉與水反應(yīng)：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=368kJ/mol(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=824kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6kJ/mol共同點(diǎn)： 二、自發(fā)過程的能量判據(jù)能量判據(jù)：自發(fā)過程的體系取向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時體系會對外部做功或釋放熱量)，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是能量判據(jù)。注：能量判據(jù)又稱焓判據(jù)，即H0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向，焓判據(jù)是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。【練習(xí)】1、已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(金剛石、s)+O2(g)CO2(g) H1395.41kJ/molC(石墨、s)+O2(g)CO2(g) H2393.51kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是( )A、金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程B、石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程C、石墨比金剛石能量低D、金剛石比石墨能量低2、知道了某過程有自發(fā)性之后，則( )A、可判斷出過程的方向B、可確定過程是否一定會發(fā)生C、可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢D、可判斷過程的熱效應(yīng)【思考】判斷下列過程中能量的變化情況：1、冰液態(tài)水水蒸氣2、氯化鈉晶體溶于水【展示】自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)：N2O5分解：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol碳銨的分解：(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9kJ/mol【思考】分析剛才兩個自發(fā)過程中混亂度的變化情況：1、冰液態(tài)水水蒸氣2、氯化鈉晶體溶于水三、自發(fā)過程的熵判據(jù)1、混亂度與熵混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)混亂度的增加意味著體系變得更加無序。熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)，符號為S體系的無序性越高，即混亂度越高，熵值就越大。注：同一物質(zhì)，在氣態(tài)時熵最，液態(tài)時，固態(tài)時最。2、熵變：化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在混亂度的變化，叫做熵變，符號：S S=S產(chǎn)物S反應(yīng)物注：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向熵增自發(fā)過程的熵判據(jù)：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理，是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的另一判據(jù)熵判據(jù)。【小結(jié)】自發(fā)過程的兩大變化趨勢：1、能量趨于2、混亂度趨于【思考】解釋以下兩種自發(fā)現(xiàn)象：室溫時冰融化 10時水結(jié)冰四、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向1、物質(zhì)具有的能量趨于降低焓(H)判據(jù)：DH(焓變)0，熵增原理。焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行DH0DS0DH0DS0DH0DS0DH0DS0五、自