高中離子反應教案

化學反應進行的方向。

選修四第二章第四節(jié)化學反應進行的方向
課前預習學案
一、預習目標：預習化學反應方向進行的判據(jù)
二、預習內(nèi)容
1科學家根據(jù)體系的存在著使體系總能量趨向于，也就是⊿H0的趨勢，也存在使體系由有序向無序轉(zhuǎn)化（⊿S0）的自然現(xiàn)象，提出了焓判據(jù)和熵判據(jù)。
2、熵是用來，用表示。作為固液氣三態(tài)的熵值比較大小順序為。
3、焓變（焓判據(jù)）只能判斷
熵變（熵判據(jù)）只能判斷
三、提出疑惑
同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1、能用焓變和熵變說明化學反應的方向。
2、應用焓變和熵變解釋日常生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象
學習重難點：熵判據(jù)
二、學習過程
（一）、反應方向的焓判據(jù)
思考1、根據(jù)生活經(jīng)驗，舉例說說我們見過的自發(fā)過程（在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程）。

思考2、19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否自發(fā)進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發(fā)進行，而吸熱反應則不能自發(fā)進行。你同意這種觀點嗎？結(jié)合曾經(jīng)學習的反應舉例說明。

所以，反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關(guān)的因素，但不是因素。
（二）反應方向的熵判據(jù)
【交流討論】我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中，最終會混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關(guān)嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發(fā)進行？
【閱讀思考】課本P36—37相關(guān)內(nèi)容。
熵判據(jù)：；
混亂度：。
注意：1亂度的增加意味著體系變得更加無序。
2、體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越，
有序變?yōu)闊o序——熵的過程。
3、熵值的大小判斷：氣態(tài)液態(tài)固態(tài)
【學與問】：發(fā)生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據(jù)加以解釋，由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。
探究：有些熵減小的反應在一定條件下也可以自發(fā)進行，如：
-10℃的液態(tài)水會自動結(jié)冰成為固態(tài)，就是熵減的過程（但它是放熱的）；
所以，反應熵變是與反應能否自發(fā)進行有關(guān)的又一個因素，但也不是因素。只有將兩者組合而成的復合判據(jù)，才能準確判定所有化學反應進行的方向。
練習：下列過程屬于熵增加的是（）
A.固體的溶解過程
B.氣體擴散過程
C.水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水
D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
（三）反思總結(jié)
能量判據(jù)和熵判據(jù)的應用：
1、由能量判據(jù)知∶放熱過程（△H﹤0）常常是容易自發(fā)進行；
2、由熵判據(jù)知∶許多熵增加（△S﹥0）的過程是自發(fā)的；
3、很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一個反應，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應兩個判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù)將更適合于所有的反應過程；
4、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程的速率；
5、在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果；
6、反應的自發(fā)性也受外界條件的影響。
(四)當堂檢測
1.能用能量判據(jù)判斷下列過程的方向的是（）
A.水總是自發(fā)的由高處往低處流
B.放熱反應容易自發(fā)進行，吸熱反應不能自發(fā)進行
C.有序排列的火柴散落時成為無序排列
D.多次洗牌后，撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的幾率大
2.已知石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為：
C(石墨，s)+O2（g）=CO2（g）
△H=-393.5kJ/mol
C(金剛石，s)+O2（g）=CO2（g）
△H=-395.4kJ/mol
關(guān)于金剛石和石墨的相互轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）
A.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)進行的過程
B.金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是自發(fā)進行的過程
C.石墨比金剛石能量低
D.金剛石比石墨能量低
3.下列說法中，正確的是（）
A.自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減小或不變
B.自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)
C.自發(fā)反應在任何條件下均能實現(xiàn)
D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同
4、自發(fā)進行的反應一定是∶（）
A、吸熱反應；B、放熱反應；
C、熵增加反應；D、熵增加或者放熱反應。
課后練習與提高
1、下列過程是非自發(fā)的是∶（）
A、水由高處向低處流；B、天然氣的燃燒；
C、鐵在潮濕空氣中生銹；D、室溫下水結(jié)成冰。
2、下列說法中，正確的是()
A．化學反應總是伴隨著能量變化的
B．能夠自發(fā)進行的反應不一定都是放熱反應
C．只有放熱反應才能夠自發(fā)進行
D．能夠自發(fā)進行的反應就一定能夠發(fā)生并完成
3、水在273K、1．01×105Pa時可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在373K時則又可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。若分別用S(g)、S(1)、S(s)表示水的氣、液、固三種狀態(tài)的熵值，則下列表達式中，正確的是()
A．S(g)S(1)S(s)B．S(g)S(1)S(s)
C．S(g)S(1)=S(s)D．S(g)S(s)S(1)
4、已知反應2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)H==—285．8kJmol-1，下列結(jié)論中，正確的是()
A．E(反應物)E(生成物)B．E(反應物)E(生成物)
C．反應放熱D．反應吸熱
5、下列關(guān)于化學反應的自發(fā)性敘述中正確的是()
A.焓變小于0而熵變大于0的反應肯定是自發(fā)的
B.焓變和熵變都小于0的反應肯定是自發(fā)的
C.焓變和熵變都大于0的反應肯定是自發(fā)的
D熵變小于0而焓變大于0的反應肯定是自發(fā)的
6、在25℃、1．01×105Pa條件下，反應2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)H==+56．7kJmol-1能夠自發(fā)進行。從能量上分析，生成物的總能量比反應物的總能量，從反應前后的熵值看，反應后的熵值(填“增加”、“減小”或“不變”)。
7、在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導致體系的增大，這個原理也叫做原理。在用來判斷過程的方向時，就稱為判據(jù)。不難理解，即使是同一物質(zhì)，應該存在著時的熵值最大，時次之，時最小的這樣一種普遍規(guī)律。
答案
課前預習學案
預習內(nèi)容：1、降低﹤﹥
2、量度混亂（或有序）的程度S氣態(tài)﹥液態(tài)﹥固態(tài)
3、焓減小的反應熵增大的反應
課內(nèi)探究學案
（一）、反應方向的焓判據(jù)
思考1、自然界中水總是從高處往地處流；電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動；
室溫下冰塊自動融化。
思考2、不同意。2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.2kJ/mol
一個唯一
（二）反應方向的熵判據(jù)
【交流討論】：該自發(fā)過程與能量狀態(tài)的高低無關(guān)，受另一種能夠推動體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。
【閱讀思考】：體系有自發(fā)地向混亂度增加（即熵增）方向轉(zhuǎn)變的傾向；
表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。
注意：2、小，增
3、﹥﹥
探究：唯一練習：AB
(四)當堂檢測
1、A2、AB3、B4、D
課后練習與提高
1、D2、AB3、B4、AC5、A
6、增加增加
7、熵、熵增、熵、氣態(tài)、液、固

精選閱讀

高二化學化學反應進行的方向013

一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗，會提前做好準備，高中教師在教學前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓學生更好地進入課堂環(huán)境中來，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢？以下是小編為大家收集的“高二化學化學反應進行的方向013”歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

化學：2.4《化學反應進行的方向》學案（1）（新人教版選修4）
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(nèi)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。
【教師導航】
1、化學反應發(fā)生與否的判斷依據(jù)有哪些？是如何影響的？

【我要學】
〖交流1〗你學過的自發(fā)的化學變化有哪些？

〖基礎(chǔ)要點1〗科學家根據(jù)體系的存在著使體系總能量趨向于，也就是⊿H0的趨勢，也存在使體系由有序向無序轉(zhuǎn)化（⊿S0）的自然現(xiàn)象，提出了焓判據(jù)和熵判據(jù)。
一、焓變與自發(fā)反應的關(guān)系
〖思考1〗是不是只要焓變小(放熱反應)的反應就是自發(fā)的反應？

〖思考2〗從上述的化學變化中，找出自發(fā)反應與焓變的關(guān)系？

〖思考3〗與下表對比，你找出的規(guī)律是否正確？
化學反應反應焓變(KJ/mol)⊿S
4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)⊿H(298K)=-444.30
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)⊿H(298K)=37.30
CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)⊿H(298K)=178.20
〖結(jié)論1〗焓變只是決定化學反應方向的。
二、熵變與自發(fā)反應的關(guān)系
〖基礎(chǔ)要點2〗熵指的是，用表示。作為固液氣三態(tài)的熵值比較大小順序為。
〖交流2〗為何物質(zhì)的溶解是自發(fā)過程？（請用熵變來解釋）

〖思考4〗為何發(fā)生離子反應的條件之一是生成氣體？

〖思考5〗是不是只要熵變大的反應就是自發(fā)的反應？

〖思考6〗從上述的化學變化中，找出自發(fā)反應與熵變的關(guān)系？

〖思考7〗與表2對比，看你找出的規(guī)律是否正確？
化學反應⊿S(KJ﹒mol—1﹒K—1)
2H2O2（aq）=2H2O(l)+O2(g)57.16
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)184
CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)169.6
C(s,石墨)+H2O（g）=CO2(g)+H2(g)133.8
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)-39.35
〖結(jié)論2〗熵變只是決定化學反應方向的。
三、自發(fā)反應的判斷依據(jù)
〖基礎(chǔ)要點3〗焓變（焓判據(jù)）只能判斷
熵變（熵判據(jù)）只能判斷
因此二者的復合判據(jù)才是自以反應的判斷標準。
〖結(jié)論3〗請?zhí)顚懴铝斜砀瘢ㄓ米园l(fā)反應，非自發(fā)反應，不一定）
熵增大熵減小
焓變大
焓減小
〖拓展1〗二者對反應方向的影響存在著關(guān)系：
⊿H—T⊿S0正反應自發(fā)進行
⊿H—T⊿S0逆反應自發(fā)過行
〖交流3〗今天本節(jié)課你學到了什么？
練習：
1.下列過程吸熱還是放熱？體系的混亂度增大還是減?。?br> (1)Fe(s)Fe(g)
(2)H2(g)+O2(g)H2O(l)
(3)NaOH(s)Na+(aq)+OH—(aq)
2.下列變化的熵變大于零的是
A．H2O(l)H2O(g)B．CO2(g)CO2(s)
C．NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2OD．NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)
3.已知反應3O2（g）＝2O3（g）的△H0、△S0，對此反應敘述正確的是
A．該反應在任何情況下均能自發(fā)進行B．該反應在任何情況下均不能自發(fā)進行
C．該反應在一定條件下能自發(fā)進行D．條件不足，無法判斷
4.吸熱反應一定是
A.非自發(fā)的化學反應B.釋放能量
C.貯存能量D.反應需要加熱
5.過程的自發(fā)性的作用是
A.判斷過程的方向B.確定過程是否一定會發(fā)生
C.判斷過程發(fā)生的速率D.判斷過程的熱效應
6.下列反應中，熵顯著增加的反應是
A.B.
C.D.
7.已知方程式△H=，則關(guān)于方程式“”的說法正確的是
A.方程式中化學計量數(shù)表示分子數(shù)B.該反應△H大于零
C.該反應△H=D.該反應可表示36g水分解時的熱效應
8.下列說法不正確的是
A.鐵生銹、氫燃燒均為自發(fā)放熱過程B.冰融化過程其熵值增加
C.無熱效應的自發(fā)過程是不存在的D.同一物質(zhì)固態(tài)時熵值最小
9.下列過程屬于熵增加的是
A.一定條件下，水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)B.高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石
C.D.散落的火柴的無序排列
10.下列對熵的理解不正確的是
A.同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小
B.體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大
C.與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導致體系的熵減小
D.25℃、時，是熵增的反應
11.下列過程是非自發(fā)的是
A.水由高處向低處流B.天然氣的燃燒
C.鐵在潮濕空氣中生銹D.室溫下水結(jié)成冰
12.碳銨在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是
A.碳銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大
B.碳銨分解是因為外界給予了能量
C.碳銨分解是吸熱反應，根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解
D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解
13.已知反應的△H為正值，△S為負值。設(shè)△H和△S不隨溫度而變，下列說法中正確的是
A.低溫下是自發(fā)變化B.高溫下是自發(fā)變化
C.低溫下是非自發(fā)變化，高溫下是自發(fā)變化D.任何溫度下都是非自發(fā)變化
14.考察下述自然界的一些自發(fā)變化，可發(fā)現(xiàn)它們有一些共同的特點。下列說法不正確的是
A.都有一定的方向性，按某一物理量標度由高到低自發(fā)進行
B.都可以用來做功，自發(fā)過程一旦發(fā)生后體系做功的本領(lǐng)就會降低
C.有一定的進行限度，自發(fā)過程總是單向地趨向于非平衡狀態(tài)
D.有一定的數(shù)據(jù)差來判斷自發(fā)變化能否發(fā)生
15.往平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體，塞緊瓶塞。在木板上滴少量水，如圖所示，一會兒就會發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)固態(tài)物質(zhì)變成液體，瓶壁變冷，小木板上因少量水凍結(jié)，而被燒瓶粘住，這時找開瓶塞，出來的氣體有氨味。這是自發(fā)地發(fā)生了反應
下列結(jié)論中正確的是
A.自發(fā)反應一定是放熱反應B.自發(fā)反應一定是吸熱反應
C.有的吸熱反應也能自發(fā)進行D.吸熱反應不能自發(fā)進行
16.在溫度、壓強一定的條件下，化學反應方向的判據(jù)為：
（1）△H-T△S0，反應為___________。
（2）△H-T△S=0，反應為___________。
（3）△H-T△S0，反應為___________。
17.通過計算判斷反應在25℃時能不能自發(fā)進行。（已知，）

18.計算并判斷的分解反應在100℃時能否自發(fā)進行？（已知：在100℃，1大氣壓下，此反應的△H，△S=）

19.高爐煉鐵常用焦炭還原三氧化二鐵得到生鐵。請運用所學知識判斷用焦炭還原氧化鋁的可能性。已知298K下反應：
△S=

【學習反饋或反思】：

高二化學《化學反應進行的方向》學案

高二化學《化學反應進行的方向》教學設(shè)計

高二化學《化學反應進行的方向》教學設(shè)計

一、教學內(nèi)容分析1、課標中的內(nèi)容《化學反應原理》主題2化學反應速率和化學平衡，第5點：能用焓變和熵變說明化學反應的方向。2、教材中的內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容介紹了"焓判據(jù)、熵判據(jù)及自由能（△G=△H-T△S）"知識，有一定難度。人教版教材將本節(jié)內(nèi)容安排在學生學習了化學反應及其能量變化、化學反應速率、化學平衡之后以知識介紹的方式呈現(xiàn)出來，讓學生了解決定反應進行方向的因素不是單一的焓變，熵變也是決定因素之一。教材從學生已有的知識和生活經(jīng)驗出發(fā)，分四個層次就化學反應的方向進行了介紹。第一，以學生熟悉的自發(fā)進行的放熱反應為例，介紹化學反應有向能量降低的方向自發(fā)進行的傾向--焓判據(jù)；以生活現(xiàn)象為例，說明混亂度（熵）增加是自然界的普遍規(guī)律，也是化學反應自發(fā)進行的一種傾向--熵判據(jù)。第二，用實例說明單獨運用上述判據(jù)中的任一種，都可能出現(xiàn)錯誤，都不是全面的。第三，要正確的判斷化學反應的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復合判據(jù)。第四，簡單介紹了自由能判據(jù)的結(jié)論性內(nèi)容。二、教學目標1、知識與技能：?。?）理解化學反應方向判斷的焓判據(jù)及熵判據(jù)；?。?）能用焓變和熵變說明化學反應的方向。2、過程與方法：通過學生已有知識及日常生活中的見聞，使學生構(gòu)建化學反應方向的判據(jù)。學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工，構(gòu)建新知識。3、情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)內(nèi)容的學習，使學生體會事物的發(fā)展、變化常常受多種因素的制約，要全面分析問題。三、教學的重點和難點焓減和熵增與化學反應方向的關(guān)系四、教學方法1、應用討論交流的方法調(diào)動學生的積極性，充分發(fā)揮學生的想象力；2、啟發(fā)學生學會歸納、概括，對信息進行加工，得出結(jié)論；3、注重從學生已有知識及日常生活的經(jīng)驗上構(gòu)建新知識。五、教學過程[聯(lián)想、質(zhì)疑]汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），你能否判斷這一方案是否可行？理論依據(jù)是什么？[課的引入]上述問題是化學反應的方向的問題。反應進行的方向、快慢和限度是化學反應原理的三個重要組成部分。通過前三節(jié)的學習和討論，我們已經(jīng)初步解決了后兩個問題，即反應的快慢和限度問題，這節(jié)課我們來討論反應的方向的問題。[設(shè)問]根據(jù)生活經(jīng)驗，舉例說說我們見過的自發(fā)過程（在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程）。[學生討論]......[總結(jié)]生活中的自發(fā)過程很多，如：水由高處往低處流，自由落體，電流由電位高的地方向電位低的地方流，鐵器暴露于潮濕的空氣中會生銹，室溫下冰塊會融化，......這些都是自發(fā)過程，它們的逆過程是非自發(fā)的?？茖W家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于"最低"和由"有序"變?yōu)?無序"的自然現(xiàn)象，提出了互相關(guān)聯(lián)的焓判據(jù)和熵判據(jù)，為反應方向的判斷提供了必要的依據(jù)。[板書]一、反應方向的焓判據(jù)。[交流討論]19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否自發(fā)進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發(fā)進行，而吸熱反應則不能自發(fā)進行。你同意這種觀點嗎？結(jié)合曾經(jīng)學習的反應舉例說明。[學生討論交流]......[匯報交流結(jié)果]我們知道的反應中下列反應可以自發(fā)進行：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（aq）△H=-56KJ/mol；2Na（s）+2H2O（l）=2NaOH（aq）+H2（g）；Al（s）+HCl（aq）=AlCl3（aq）+H2（g）；CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（aq）......[追問]上述反應是吸熱還是放熱？[學生回答后總結(jié)、板書]焓判據(jù)：放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進行的傾向。[指出]多數(shù)自發(fā)進行的化學反應是放熱反應，但也有不少吸熱反應能自發(fā)進行。如：N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H=＋37.3KJ/mol；因此，反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關(guān)的一個因素，但不是唯一因素。[板書]二、反應方向的熵判據(jù)。[交流討論]我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中，最終會混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關(guān)嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發(fā)進行？[閱讀思考]課本P37相關(guān)內(nèi)容。[匯報交流、自主學習成果]上述自發(fā)過程與能量狀態(tài)的高低無關(guān)，受另一種能夠推動體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。[總結(jié)、板書]熵判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度增加（即熵增）方向轉(zhuǎn)變的傾向。[釋疑]如何理解"熵"的含義？[板書]混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。[指出]混亂度的增加意味著體系變得更加無序。[板書]熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)。[指出]體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越小。有序變?yōu)闊o序--熵增的過程。[板書]熵值的大小判斷：（1）氣態(tài)液態(tài)固態(tài)（2）與物質(zhì)的量成正比[板書]反應熵變△S=反應產(chǎn)物總熵-反應物總熵[講述]產(chǎn)生氣體的反應，氣體物質(zhì)的量增大的反應，△S通常為正值，為熵增加反應，反應自發(fā)進行。[學與問]發(fā)生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據(jù)加以解釋，由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。[指出]有些熵減小的反應在一定條件下也可以自發(fā)進行，如：-10℃的液態(tài)水會自動結(jié)冰成為固態(tài)，就是熵減的過程（但它是放熱的）；2Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）△S=-39.35J·mol-1·K-1。因此，反應熵變是與反應能否自發(fā)進行有關(guān)的又一個因素，但也不是唯一因素。[板書]三、焓變與熵變對反應方向的共同影響。[講述]在一定條件下，一個化學反應能否自發(fā)進行，既與反應焓變有關(guān)，又與反應熵變有關(guān)。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學反應自發(fā)性的判據(jù)是：[板書]體系自由能變化（△G、單位：KJ/mol）：△G=△H-T△S[指出]體系自由能變化綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響。[板書]△H-T△S0反應能自發(fā)進行；△H-T△S=0反應達到平衡狀態(tài)；△H-T△S0反應不能自發(fā)進行。[展示][舉例]對反應CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H=+178.2KJ·mol-1△S=+169.6J·mol-1·K-1室溫下，△G=△H-T△S=178.2KJ·mol-1-298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1=128KJ·mol-10因此，室溫下反應不能自發(fā)進行；如要使反應自發(fā)進行，則應使△H-T△S0，則T△H/△S=178.2KJ·mol-1/0.1696KJ·mol-1·K-1=1051K。[知識應用]本節(jié)課一開始提出處理汽車尾氣的反應：　2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），已知，298K、101KPa下，該反應△H=-113.0KJ·mol-1，△S=-143.5J·mol-1·K-1則△G=△H-T△S=-69.68KJ·mol-10因此，室溫下反應能自發(fā)進行。[指出]但該反應速率極慢，需要使用催化劑來加速反應。[總結(jié)]能量判據(jù)和熵判據(jù)的應用：1、由能量判據(jù)知∶放熱過程（△H﹤0）常常是容易自發(fā)進行；2、由熵判據(jù)知∶許多熵增加（△S﹥0）的過程是自發(fā)的；3、很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一個反應，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應兩個判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù)（體系自由能變化：△G=△H-T△S）將更適合于所有的反應過程；4、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程的速率；5、在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果；6、反應的自發(fā)性也受外界條件的影響。[課堂練習]1．下列說法正確的是（）A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的；B．自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減少或不變；C．自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)；D．自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)。2．自發(fā)進行的反應一定是（）A．吸熱反應；B．放熱反應；C．熵增加反應；D．熵增加或者放熱反應。3．下列說法正確的是（）A．放熱反應一定是自發(fā)進行的反應；B．吸熱反應一定是非自發(fā)進行的；C．自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生；D．有些吸熱反應也能自發(fā)進行。4．250C和1.01×105Pa時，反應2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進行的原因是（）A．是吸熱反應；B．是放熱反應；C．是熵減少的反應；D．熵增大效應大于能量效應。5．下列過程屬于熵增過程的是（）A．硝酸鉀溶解在水里面；B．氨氣和氯化氫反應生成氯化銨晶體；C．水蒸氣凝結(jié)為液態(tài)的水；D．(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨氣和水。6．以下自發(fā)反應可用能量判據(jù)來解釋的是()A．硝酸銨自發(fā)地溶于水；B．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol；C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol；D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol。[布置作業(yè)]廣州市教研室編的《高中化學基礎(chǔ)訓練》中《化學反應進行的方向》一節(jié)內(nèi)容。

工業(yè)化學及化學反應進行的方向

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。高中教師要準備好教案，這是高中教師的任務之一。教案可以讓學生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容，幫助高中教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《工業(yè)化學及化學反應進行的方向》，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

§3.2化學平衡

(7工業(yè)化學)

【歸納與整理】

一、工業(yè)化學------合成氨的工業(yè)

1．原料氣的準備

思考怎樣以空氣、水和煤為原料，制備硝酸銨。寫出有關(guān)化學反應方程式。

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

2．合成氨工業(yè)條件的選擇

請根據(jù)反應特點：N2+3H22NH3(△H0)，說明合成氨工業(yè)選擇合適條件的依據(jù)。

改變條件化學反應速率化學平衡生產(chǎn)措施

濃度

壓強

溫度

催化劑

總結(jié)合成氨的條件：______________________________________。

3．合成氨反應達平衡時平衡混合物中NH3所占的體積分數(shù)[n(N2):n(H2)=1:3]

壓強(MPa)

溫度(℃)0.110203060100

20015.381.586.489.995.498.8

3002.252.064.27184.292.6

4000.425.138.247.065.279.8

5000.110.619.126.442.257.5

6000.054.59.113.823.131.4

*根據(jù)上表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算在500℃、20MPa條件下合成氨反應達到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為_________；列出由NH3的體積分數(shù)（a%）計算N2的轉(zhuǎn)化率的一般表達式_________。

二、化學反應進行的方向

1．自發(fā)過程

（1）含義：在一定條件下不借助外部力量就能自動進行的過程。

（2）特點：①體系趨向于從狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)。

②在密閉條件下，體系趨向于從狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)。

2．化學反應方向的判據(jù)

（1）焓判據(jù)

①用判斷反應進行的方向。

②焓減原理：自發(fā)反應的H0，絕大多數(shù)放熱反應都能自發(fā)進行，且反應放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應越完全。

（2）熵判據(jù)

①用判斷反應進行的方向。自發(fā)反應的S0

②熵：描述體系的物理量，用符號S表示

③熵增原理：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導致體系的熵增大。大多數(shù)熵增加反應都能自發(fā)進行，且反應的熵增加越多，體系混亂度增加越多，反應越完全。產(chǎn)生氣體的反應、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應，熵變通常都是正值（△S＞0），為熵增加反應。

④熵的大?。涸谕粭l件下，不同物質(zhì)的熵不同；同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)及外界條件有關(guān)，同一種物質(zhì)，三種狀態(tài)下，熵值的大小順序為：氣態(tài)液態(tài)固態(tài)

（3）焓判斷和熵判斷的復合判據(jù)（自由能變化）:

△G=△H—T△S

ΔH－TΔS＜0反應

ΔH－TΔS=0反應

ΔH－TΔS＞0反應

在溫度、壓強一定的條件下，自發(fā)反應總是向ΔH－TΔS＜0　的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。

【例1】化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位，江蘇省是國內(nèi)最早的硫酸生產(chǎn)基地之一。

（1）硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學平衡原理來確定的條件或措施有（填寫序號）。

A．礦石加入沸騰爐之前先粉碎B．使用V2O5作催化劑

C．接觸室中不使用很高的溫度D．凈化后爐氣中要有過量的空氣

E．接觸氧化在常溫下進行F．吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3

（2）在537℃時，往容積可變的密閉容器中充入2molSO2（g）、1molO2（g），此時容器的體積為200L，壓強為1.01×105Pa。向容器中加入固體催化劑，并保持恒溫恒壓，發(fā)生反應：

2SO2+O22SO3，達到平衡時，平衡氣體中SO3的體積分數(shù)為0.91。試回答下列問題：

①從理論上看，壓強增大，平衡向正反應方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率增大。但工業(yè)上二氧化硫催化氧化采用常壓而不用高壓，主要的原因是。

②保持上述溫度和壓強不變，若向容器中只充入2molSO3，并加入固體催化劑，則平衡時SO2的體積分數(shù)是，此時平衡混合氣體的體積是。

③溫度仍保持537℃，容器的體積保持200L不變。充入amolSO2和bmolO2，并加入固體催化劑，反應達到平衡時，SO3的體積分數(shù)仍為0.91，體系壓強為1.01×105Pa。若a:b＝2:1，則a=。

（3）硫酸工業(yè)的尾氣中含有少量的SO2，常加氨水吸收后再加硫酸回收SO2，同時得到化肥硫酸銨，硫酸銨溶液中各離子物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為。

【基本練習】

化學反應進行的方向

1．下列過程是非自發(fā)的是

A．水由高處向低處流B．天然氣的燃燒

C．鐵在潮濕空氣中生銹D．室溫下水結(jié)成冰

2．自發(fā)進行的反應一定是

A．吸熱反應B．放熱反應

C．熵增加反應D．熵增加或者放熱反應

3．下列說法正確的是

A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的

B．自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減少或不變

C．自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)

D．自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)

4．250℃和1.01×105Pa時，反應2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進行的原因是

A．是吸熱反應B．是放熱反應

C．是熵減少的反應D．熵增大效應大于能量效應

5．以下自發(fā)反應可用能量判據(jù)來解釋的是

A．硝酸銨自發(fā)地溶于水

B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol

C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol

D．2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol

6．下列反應中，熵減小的是

A．(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B．2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)

C．2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)D．MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)

工業(yè)化學

1．乙酸蒸氣能形成二聚分子：2CH3COOH(g)(CH3COOH)2(g)，△H0?，F(xiàn)欲測定乙酸的式量，應采取的措施是

A．高溫低壓B．低溫高壓C．低溫低壓D．高溫高壓

2．有平衡體系CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），△H0。為了增加甲醇的產(chǎn)量，工廠應采取的正確措施是

A．高溫、高壓B．適宜溫度、高壓、催化劑

C．低溫、低壓D．低溫、高壓、催化劑

3．將物質(zhì)的量之比為1:3的N2和H2混合，在一定條件下進行合成氨反應N2+3H22NH3，

請說明采取下列措施，對化學平衡所產(chǎn)生的影響。

（1）使用催化劑_____________________；

（2）及時分離出NH3_______________________；

（3）等溫等容條件下充入少量的稀有氣體___________________________；

（4）等溫等壓條件下充入少量的稀有氣體___________________________。

參考答案

1【解析】D

2【解析】D

3【解析】C

4【解析】D

5【解析】B

6【解析】C

工業(yè)化學

1【解析】A

2【解析】B

3【解析】(1)不影響(2)平衡正向移動(3)不移動(4)逆向移動