研究化学反应进行的方向的教学过程设计.doc

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1、研究化学反应进行的方向【前言】同学们我们之前学习了研究化学反应进行的快慢问题，在化学上我们把它称为化学反应的速率问题以及研究化学反应进行的程度问题即化学平衡问题。今天我们一起来学习一个新的化学知识点：研究化学反应能否发生的问题即化学反应进行的方向问题。【PPT展示】两组反应: CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3Fe+CuSO4=FeSO4+Cu同学们知道它们分别是什么类型的反应吗？两种类型的反应能够发生反应的条件又是什么？【讲解】从以上的两个例子我们知道一个反应能否发生是要具备一定条件的【PPT展示】学生熟悉的两组化学反应式：一组为氢气和氧气在催化剂的作用下结合生成水的反应式和葡

2、萄糖氧化生成水和二氧化碳的反应式；另一组为电解水的反应式和二氧化碳和水在光照的条件下生成葡萄糖和氧气的反应式。【提问】同学们思考一下这两组反应有何区别？哪组反应更容易发生？【讲解】这两组反应的区别在于前一组反应不需要借助外力就能够发生，而后一组反应则要借助外力（电和光）才能发生。第一组反应更容易发生。我们把类似第一组反应一样在一定温度、压强下，不借助（光、电能等）外部力量就能进行，或具有发生的可能性的的反应称为自发反应。【提问】我们刚刚学习到一个反应能否进行是有条件的，那么决定反应能否自发进行的条件到底是什么呢？我们这节课就一起来学习。【PPT展示】同学们观察下列反应，获得初步结论：决定反应能

3、否自发进行的因素是 。反应焓变(KJ/mol)是否自发4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)- 444.3自发2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)- 241.8自发H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g)- 92.3自发H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) -57.3自发CO(g) = C(s) + 1/2O2(g)+110.5非自发C(石墨) = C(金刚石)+1.9非自发结论：放热反应在常温常压下是自发的，放热是有利于反应自发的一种因素。【讲解】没错，当体系的能量趋于降低时，即当反应为放热反应时，反应容易自发进行。这就是我们这节课要学习的一

4、个判断反应能否自发进行的判据焓判据。【板书】一、焓判据（H）：放热反应容易自发进行 体系的能量趋于降低【提问】我们前面学习到H0的吸热反应则不能自发进行，你同意这种观点吗？【讲解】其实这种观点是错误的，有些H0的吸热反应也是可以自发地进行反应的，例如：【PPT展示】：反应焓变(KJ/mol)是否自发NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)= CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)+37.30 自发2NH4Cl(s) + Ba(OH)2(s) = BaCl2(s) + 2NH3(g) + 2H2O(l)0 自发【提问】从以上两个表格中的反应我们可以得出什么结论？我们在判断一个

5、反应是否是自发反应时又该注意些什么问题呢？【学生讨论】【讲解】我们可以得出的结论是：（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应（2）有不少吸热过程也能自发进行 我们要注意的问题有：(1) H 0有利于反应自发进行，自发反应不一定要H 0自发2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=BaCl2(s)+ 2NH3(g)+2H2O(l)0自发NaOH(s) = Na+ + OH-0自发【学生思考】反应都能自发进行，且自发性跟焓值的大小无关。【讲解】从以上几个反应我们可以看出反应前后物质的状态都由原来的固态物质变成气态及液态物质，其混乱度增加了，即熵值增大了。【板书】二、熵判据（S）：体系的混乱度趋于增

6、加DS(熵变)0 熵增原理【提问】我们知道当熵变大于零时反应就容易自发进行，那么熵值的大小与什么有关呢？我们要如何判断熵值的大小呢？下面我们来看一组数据。【PPT展示】H2O S（S）：47.9Jmol-1K-1 S（l）: 69.9Jmol-1K-1 S(g): 188.7Jmol-1K-1 由以上数据我们可知 H2O S(g)S(l)S(s)且当H2O的物质的量发生改变时熵值也发生改变，二者互为正相关关系。【板书】熵值大小的判断：气态液态固态与物质的量成正比【提问】同学们思考一下：我们刚才学习的焓判据不是反应自发进行的唯一判据，那么我们现在学习的熵判据会不会就是反应自发进行的唯一判据呢？

7、如果不是那你能说明原因吗？【学生回答】不是，因为在-10时熵值较大的液态水会自发地凝结成熵值较小的固态水。【讲解】是的，熵值也不是化学反应自发性唯一的判据。为了能够准确地判断出一个反应是否能够自发进行美国物理化学家吉布斯提出了自由能变（或复合判据（G）该判据包含H(焓变)和S(熵变)两种因素的影响，是一种较全面的判断依据。 它们之间的关系为：在等温、等压下：G= H-TS 【板书】三、复合判据（G）： G = H T S【提问】自由能变是如何结合焓判据和熵判据来判断反应能否自发进行的呢？【板书】 当 G 0时，反应不自发 当 G = 0时，平衡状态【讲解】在一定温度和压强下，化学反应向着吉布斯自由能降低的方向自发进行好的，接下来我们就来做一下随堂练习：【PPT展示】 根据公式 G = H T S回答以下问题焓变 熵变 化学反应能否自发进行 DH0DS0 任何温度都自发进行DH0 DS0不能自发进行DH0DS0较低温度时自发进行DH0DS0高温时自发进行【讲解】好了，我们这节课就先学习这些内容，现在我们来回顾一下我们这节课学习了哪几种判断反应能否自发进行的依据。【作业】最后通过让学生做随堂练习题对这节课所学的内容加以巩固。