化学反应进行的方向 课件
- 格式:ppt
- 大小:389.00 KB
- 文档页数:21


2.学情分析: 教学对象为高二年级学生,从知识储备上看学生学习了化学反应中的能量变化、速率和平衡,已经具备一定的化学反应原理的知识。然而学生认知发展的障碍分析:1.把自发反应的条件理解成常温2.把自发反应等同于快速发生3.把反应条件如点燃等理解成外加帮助。
根据以上分析我制定了如下三维目标。本节课的重点是探究焓变与熵变对化学反应方向的影响也是难点。下面我重点说一下教学过程:本节课沿5条线索展开:情景线、知识线、问题线、活动线、认识线。通过钛制备史让学生了解为什么要学习化学反应的方向、高水低流归纳出焓减利于自发,但不全面、火柴散落归纳出熵增利于自发但不全面、点水成冰的魔术得出复合判据。
环节一:创设情境 播放录像:有记忆的金属。钛被称为铁和铝之后的“第三金属”,应用广泛。但是钛从发现到制备钛单质却经历了100年的时间,这个过程中科学家遇到了什么困难呢?原来科学家设计的反应在任何条件都不发生。本环节重视了化学史的育人功能,让学生体会研究反应方向的重要性及科学发展的艰辛。如果能够找到化学反应方向的客观判据,就会节省很大的精力。在学生强烈的求知欲、和责任感中进入 环节二:认识自发反应,建构焓与自发反应的关系
本环节设计意图:让学生从生活现象出发,认识自发过程,并做出自发反应与能量关系的探究假设。
教师先展示图片高水低流、热水变凉。同时创设“小步距”驱动问题来引导学生:1.这些过程和它们的逆过程能否自动发生?2.如果要实现逆过程应采取什么办法?3.你能举出类似的例子吗?如钢铁生锈等4.从能量角度分析这些过程的共同特点?5.你认为什么样的化学反应能自动发生?经过这些问题学生得出自发反应的概念:不借助外力能自动进行的反应。突破认识障碍:外界帮助:不是指反应条件,而是对体系提供能量。如;水的分解非自发需要提供电能。归纳: 有从高能状态转为低能态的趋势。并作出假设一:化学反应自发过程的应表现为放出能量。如果支持假设可以举出实例证明如酸碱中和、燃烧等,如果认为假设不成立可以举出反例证伪。如氢氧化钡与氯化铵晶体反应吸热。同时进行实验验证:盐酸与氢氧化钠是典型的放热反应,氢氧化钡与氯化铵晶体反应吸热也很明显。学生讨论后能够最终统一观点。虽然很多实例支持了假设,反应放热具有自发进行的倾向但并不全面的。那是什么因素拉动了吸热反应的自发呢?科学规律的形成就是不断的做出“假设-检验”再“假设-检验”。我们对问题要有持续不断的深思,养成严谨科学态度。
第四节《化学反应进行的方向》
一、教学目标
1. 知识与技能
(1) 知道“自发过程”、“自发反应”的含义,特点;
(2) 知道“熵”的定义、符号、单位、熵值大小的比较;
(3) 学生能够利用复合判据判断反应自发的可能性。
2. 过程与方法
通过已有知识和生活常识,构建新知识——化学反应进行方向的判据。
3. 情感态度价值观
通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,学生能够认识到化学与日常生活息息相关。
二、教学重、难点
重点:利用△G = △H - T△S判断反应进行的方向
难点:熵判据
三、教学方法
讲授法与提问法
四、教学过程
1. 引入新课
10月8日晚上罕见的“红月亮”被雾霾挡住。汽车尾气是造成雾霾的一个重要原因,可以通过化学反应来净化汽车尾气。
【提问引导】科学家在研究过程中,是希望反应很容易的、不用外加条件就可以进行呢?还是希望反应需要在高温高压的条件还不一定能够进行?
【PPT】月全食动图、汽车尾气净化反应方程式
【PPT】“自发反应”、“自发过程”的定义
2. 焓判据
【提问引导】化学反应在一定温度、压强下朝着什么方向进行就是自发的?或者说,我们怎么来判断一个反应是否能自发进行呢?
【PPT】常见的自发进行的化学反应
【讲解】它们的共同特点都是放热反应。放热反应时体系能量降低,能量越低越稳定,反应会向着能量低的、稳定的方向进行,所以△H<0有利于反应自发进行。
【继续讲解】联系自然界中高山流水、电流流向,总结出自发过程的第一个特点:体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态,宏观上表现为对外部做功或释放热量。所以说,△H<0的反应具有自发进行的倾向,用这个来判断化学反应方向是就称为焓判据。
【板书一】焓判据
【提问】是不是所有自发进行的反应都是放热的呢?哪位同学能举出自发进行的吸热反应?
【PPT】常见自发进行的吸热反应
【PPT】总结:焓变不是唯一判据
3. 熵判据
【PPT】散落的火柴、红墨水扩散、水蒸气逸出的图片
1 / 9
课题:第四节 化学反应进行的方向 授课班级
课 时 2
教学
目的 知识与技能 1、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学算不了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性
2、通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念
3、通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小 。
过程与方法 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式,构建新知识
情感态度
价值观 通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,让学生明确化学与日常生活是息息相关的。
重点 熵判据
难点 焓减与熵增与化学反应方向的关系
知识
结构
与板
书设
计 第四节 化学反应进行的方向
一、自发过程(spontaneous process)和自发反应
1、自发过程:在一定条件下,不需要外力作用就能自动进行的过程。
2、自发反应:在给定条件下,能自发地进行到显著程度的反应
3、非自发反应:不能自发地进行,必须借助某种外力才能进行的反应。
二、反应方向的焓判据。
焓判据:放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行的倾向。若ΔH<0,正向反应能自发进行;若ΔH>0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。
三、反应方向的熵(entropy)判据。
1、熵判椐:在密闭条件下,体系有由有序自发地变为无序的倾向。
2、混乱度:表示体系的不规则或无序状态。
2 / 9
3、熵:热力学上用来表示混乱度的状态函数。
4、的大小判断:
(1)气态 > 液态 > 固态
(2)与物质的量成正比
5、反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵
6、熵增的过程就是自发过程
四、焓变与熵变对反应方向的共同影响。
体系自由能(吉布斯自由能)变化(△G、单位:KJ/mol):△G = △H
1 化学反应进行的方向
一、自发过程与自发反应
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点:①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在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应
在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度。
二、化学反应进行方向的判据
1.焓判据(能量判据)
放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。
2.熵判据
(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。单位:J·mol-1·K-1。
(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵增原理:在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据:用熵变来判断反应进行的方向。
3.复合判据
过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。
自发过程与自发反应
1.下列过程是非自发的是( )
A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧
C.铁在潮湿的空气中生锈D.水在室温下结冰
2.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是( )
A.所有的放热反应都是自发进行的
B.所有的自发反应都是放热的
C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据
1.对于化学反应方向的判断,下列说法中正确的是( )
A.温度、压强一定时,放热的熵减小的反应一定能自发进行
B.温度、压强一定时,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
C.反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素