高中離子反應(yīng)教案

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向預(yù)習(xí)案。

第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向預(yù)習(xí)案
1.復(fù)習(xí)第一章章引言和第一章第一節(jié)回答：
1）常見的放熱反應(yīng)有；
放熱反應(yīng)前后體系能量（升高或降低），焓變△H0；
2）常見的吸熱反應(yīng)有；反應(yīng)前后體系能量（升高或降低），焓變△H0；
2.閱讀教材第四節(jié)P34頁第一自然段談?wù)勀阏J(rèn)為為何要研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向？

3.依據(jù)教材P34頁第二段下的反應(yīng)方程式回答：
放熱反應(yīng)過程中體系能量，因此具有的傾向。科學(xué)家據(jù)此提出了用來判斷反應(yīng)進(jìn)行的傾向；但是有些反應(yīng)也是自發(fā)的，所以只根據(jù)來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。
4.閱讀教材P35頁第一自然段回答：
1）熵是衡量體系的物理量；符號，構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間無規(guī)則排列的程度越大，體系的混亂度，熵值；化學(xué)反應(yīng)中存在著熵變，符號；體系的混亂度增大ΔS0，體系的混亂度減小ΔS0
2）體系有自發(fā)地向混亂度的方向（熵）的方向轉(zhuǎn)變的傾向。
5.閱讀教材P35頁第二、三自然段回答：
1）和都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，又都不能地作為反應(yīng)是否自發(fā)的判斷依據(jù)，要判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，必須綜合考慮體系的和；
2）在討論過程的方向問題時，指的是沒有時體系的性質(zhì)；過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的，不能確定過程是否和。

第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W(xué)案
一、建立自發(fā)過程與非自發(fā)過程的概念
1.判斷下列過程能否自發(fā)進(jìn)行：
1）高處的水往低處流；
2）熱量由高溫物體傳向低溫物體；
3）電流由電勢高的地方流向電勢低的地方；
【小結(jié)】從能量角度來看，這些過程的共同點是：
都能進(jìn)行（自發(fā)、非自發(fā)），且傾向于自發(fā)地由能量的狀態(tài)向能量的狀態(tài)轉(zhuǎn)化。
二、判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的依據(jù)
1.焓判據(jù)
判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行：
1）NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJmol-1
2）Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag(s)△H=-181.75kJmol-1
3）2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=-636.1kJmol-1
4）鐵在潮濕的空氣中生銹：Fe(s)……Fe2O3(aq)△H=-790.7kJmol-1
【小結(jié)】從能量角度來看，這些反應(yīng)的共同點是：
都是（自發(fā)、非自發(fā)）反應(yīng)，且都是（吸熱、放熱）反應(yīng)，反應(yīng)前后體系能量（升高、降低）。
【實驗設(shè)計】利用所給試劑和物品進(jìn)行實驗驗證：
Ba(OH)2固體、NH4Cl固體、藥匙、保鮮袋、橡皮筋
實驗現(xiàn)象及結(jié)論：
請用語言概括焓變對化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的影響
2.熵判據(jù)
1）熵的定義：熵是衡量體系的物理量；符號，
構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間無規(guī)則排列的程度越大，體系的混亂度，熵值；
2）熵變：化學(xué)反應(yīng)中存在著熵變，符號；體系的混亂度增大ΔS0，體系的混亂度減小ΔS0
3）熵判據(jù)：化學(xué)反應(yīng)有自發(fā)地向混亂度（熵）的方向轉(zhuǎn)變的傾向。
三、應(yīng)用判據(jù)解決問題
根據(jù)你已有的知識和經(jīng)驗,分析下列過程的焓變、熵變與反應(yīng)方向：
1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△S=+80.7Jmol-1K-1
△H0，△S0，該反應(yīng)（自發(fā)或非自發(fā)）
2）TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+161.9kJmol-1
△S=-38.4Jmol-1K-1
△H0，△S0，該反應(yīng)（自發(fā)或非自發(fā)）
3）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H=-176.9kJmol-1
△H0，△S0，該反應(yīng)（自發(fā)或非自發(fā)）
4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H0，△S0，該反應(yīng)（自發(fā)或非自發(fā)）
四、課堂小結(jié)
1）和共同影響著化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向，體系能量（△H0）和混亂度（△S0）都能促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
2）△H＜0且△S＞0的反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行
△H＞0且△S＜0的反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行
五、方法提升與自主探究
證明法：
證偽法：
【自主探究】
對“△S0的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行”這一觀點，利用所給試劑設(shè)計實驗進(jìn)行證明和證偽。
試劑：CaCl2（aq）、HCl（aq）、Na2CO3（aq），書寫反應(yīng)方程式并說出證明或證偽的理由。
證明：理由：
證偽：理由：
【拓展思考】
登錄一個有搜索功能的網(wǎng)站（如百度），鍵入“熵”字：加深和擴(kuò)大你對“熵”的認(rèn)識。

六、[隨堂練習(xí)]
1.下列說法不正確的是（）
A.焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。
B.在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。
C.一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱
D.一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)
2．以下自發(fā)反應(yīng)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
3．下列反應(yīng)中，熵減小的是
A．(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B．2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)
C．MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D．2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)
4．碳酸銨〔（NH4）2CO3〕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．其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大；
B．其分解是因為外界給予了能量；
C．其分解是吸熱反應(yīng)，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。
5．25℃和1.01×105Pa時，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是（）
A．是吸熱反應(yīng)B．是放熱反應(yīng)
C．是熵減少的反應(yīng)D．熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)
6．下列說法不正確的是：
A．焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
B．在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。
C．一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱
D．一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)
7．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是∶
A．吸熱反應(yīng)；B．放熱反應(yīng)；
C．熵增加反應(yīng)；D．熵增加或者放熱反應(yīng)。

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高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向013

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會提前做好準(zhǔn)備，高中教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來，使高中教師有一個簡單易懂的教學(xué)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(xué)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向013”歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

化學(xué)：2.4《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》學(xué)案（1）（新人教版選修4）
教學(xué)目標(biāo)：
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(xué)反應(yīng)的焓變與熵變對反應(yīng)進(jìn)行方向的影響。
教學(xué)難點、重點：能說出化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變對反應(yīng)進(jìn)行方向的影響。
【教師導(dǎo)航】
1、化學(xué)反應(yīng)發(fā)生與否的判斷依據(jù)有哪些？是如何影響的？

【我要學(xué)】
〖交流1〗你學(xué)過的自發(fā)的化學(xué)變化有哪些？

〖基礎(chǔ)要點1〗科學(xué)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(yīng)的關(guān)系
〖思考1〗是不是只要焓變小(放熱反應(yīng))的反應(yīng)就是自發(fā)的反應(yīng)？

〖思考2〗從上述的化學(xué)變化中，找出自發(fā)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)方向的。
二、熵變與自發(fā)反應(yīng)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(yīng)的條件之一是生成氣體？

〖思考5〗是不是只要熵變大的反應(yīng)就是自發(fā)的反應(yīng)？

〖思考6〗從上述的化學(xué)變化中，找出自發(fā)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)⊿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(xué)反應(yīng)方向的。
三、自發(fā)反應(yīng)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(fù)合判據(jù)才是自以反應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
〖結(jié)論3〗請?zhí)顚懴铝斜砀瘢ㄓ米园l(fā)反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)，不一定）
熵增大熵減小
焓變大
焓減小
〖拓展1〗二者對反應(yīng)方向的影響存在著關(guān)系：
⊿H—T⊿S0正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行
⊿H—T⊿S0逆反應(yīng)自發(fā)過行
〖交流3〗今天本節(jié)課你學(xué)到了什么？
練習(xí)：
1.下列過程吸熱還是放熱？體系的混亂度增大還是減小？
(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(yīng)3O2（g）＝2O3（g）的△H0、△S0，對此反應(yīng)敘述正確的是
A．該反應(yīng)在任何情況下均能自發(fā)進(jìn)行B．該反應(yīng)在任何情況下均不能自發(fā)進(jìn)行
C．該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行D．條件不足，無法判斷
4.吸熱反應(yīng)一定是
A.非自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)B.釋放能量
C.貯存能量D.反應(yīng)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(yīng)
6.下列反應(yīng)中，熵顯著增加的反應(yīng)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(xué)計量數(shù)表示分子數(shù)B.該反應(yīng)△H大于零
C.該反應(yīng)△H=D.該反應(yīng)可表示36g水分解時的熱效應(yīng)
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(yīng)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，熵值越小；越混亂，熵值越大
C.與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小
D.25℃、時，是熵增的反應(yīng)
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(yīng)，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(yīng)的△H為正值，△S為負(fù)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(biāo)度由高到低自發(fā)進(jìn)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(jìn)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(yīng)
下列結(jié)論中正確的是
A.自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)B.自發(fā)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
C.有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行D.吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
16.在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)為：
（1）△H-T△S0，反應(yīng)為___________。
（2）△H-T△S=0，反應(yīng)為___________。
（3）△H-T△S0，反應(yīng)為___________。
17.通過計算判斷反應(yīng)在25℃時能不能自發(fā)進(jìn)行。（已知，）

18.計算并判斷的分解反應(yīng)在100℃時能否自發(fā)進(jìn)行？（已知：在100℃，1大氣壓下，此反應(yīng)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(yùn)用所學(xué)知識判斷用焦炭還原氧化鋁的可能性。已知298K下反應(yīng)：
△S=

【學(xué)習(xí)反饋或反思】：

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高二化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》教學(xué)設(shè)計

高二化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》教學(xué)設(shè)計

一、教學(xué)內(nèi)容分析1、課標(biāo)中的內(nèi)容《化學(xué)反應(yīng)原理》主題2化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，第5點：能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)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(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)及其能量變化、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡之后以知識介紹的方式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生了解決定反應(yīng)進(jìn)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(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗出發(fā)，分四個層次就化學(xué)反應(yīng)的方向進(jìn)行了介紹。第一，以學(xué)生熟悉的自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)為例，介紹化學(xué)反應(yīng)有向能量降低的方向自發(fā)進(jìn)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(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的一種傾向--熵判據(jù)。第二，用實例說明單獨運(yùn)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(xué)反應(yīng)的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復(fù)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(xué)目標(biāo)1、知識與技能：?。?）理解化學(xué)反應(yīng)方向判斷的焓判據(jù)及熵判據(jù)；　（2）能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。2、過程與方法：通過學(xué)生已有知識及日常生活中的見聞，使學(xué)生構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)。學(xué)會運(yùn)用比較、歸納、概括等方法對信息進(jìn)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(xué)習(xí)，使學(xué)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(xué)的重點和難點焓減和熵增與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系四、教學(xué)方法1、應(yīng)用討論交流的方法調(diào)動學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力；2、啟發(fā)學(xué)生學(xué)會歸納、概括，對信息進(jìn)行加工，得出結(jié)論；3、注重從學(xué)生已有知識及日常生活的經(jīng)驗上構(gòu)建新知識。五、教學(xué)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(yīng)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(xué)反應(yīng)的方向的問題。反應(yīng)進(jìn)行的方向、快慢和限度是化學(xué)反應(yīng)原理的三個重要組成部分。通過前三節(jié)的學(xué)習(xí)和討論，我們已經(jīng)初步解決了后兩個問題，即反應(yīng)的快慢和限度問題，這節(jié)課我們來討論反應(yīng)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(jìn)行的過程）。[學(xué)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(xué)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(yīng)方向的判斷提供了必要的依據(jù)。[板書]一、反應(yīng)方向的焓判據(jù)。[交流討論]19世紀(jì)的化學(xué)家們曾認(rèn)為決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素是反應(yīng)熱：放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，而吸熱反應(yīng)則不能自發(fā)進(jìn)行。你同意這種觀點嗎？結(jié)合曾經(jīng)學(xué)習(xí)的反應(yīng)舉例說明。[學(xué)生討論交流]......[匯報交流結(jié)果]我們知道的反應(yīng)中下列反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)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(yīng)是吸熱還是放熱？[學(xué)生回答后總結(jié)、板書]焓判據(jù)：放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向。[指出]多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有不少吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)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(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個因素，但不是唯一因素。[板書]二、反應(yīng)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(yīng)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(jìn)行？[閱讀思考]課本P37相關(guān)內(nèi)容。[匯報交流、自主學(xué)習(xí)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(xué)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(yīng)熵變△S=反應(yīng)產(chǎn)物總熵-反應(yīng)物總熵[講述]產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，△S通常為正值，為熵增加反應(yīng)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。[學(xué)與問]發(fā)生離子反應(yīng)的條件之一是生成氣體。試?yán)蒙厦嬷v的熵判據(jù)加以解釋，由此你對于理論的指導(dǎo)作用是否有新的體會。[指出]有些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)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(yīng)熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)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(yīng)方向的共同影響。[講述]在一定條件下，一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既與反應(yīng)焓變有關(guān)，又與反應(yīng)熵變有關(guān)。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學(xué)反應(yīng)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(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；△H-T△S=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；△H-T△S0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。[展示][舉例]對反應(yīng)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(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行；如要使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則應(yīng)使△H-T△S0，則T△H/△S=178.2KJ·mol-1/0.1696KJ·mol-1·K-1=1051K。[知識應(yīng)用]本節(jié)課一開始提出處理汽車尾氣的反應(yīng)：　2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），已知，298K、101KPa下，該反應(yīng)△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(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。[指出]但該反應(yīng)速率極慢，需要使用催化劑來加速反應(yīng)。[總結(jié)]能量判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用：1、由能量判據(jù)知∶放熱過程（△H﹤0）常常是容易自發(fā)進(jìn)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(yīng)，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)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(fù)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(yīng)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(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。[課堂練習(xí)]1．下列說法正確的是（）A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的；B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；C．自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)；D．自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。2．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（）A．吸熱反應(yīng)；B．放熱反應(yīng)；C．熵增加反應(yīng)；D．熵增加或者放熱反應(yīng)。3．下列說法正確的是（）A．放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)；B．吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的；C．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生；D．有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。4．250C和1.01×105Pa時，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是（）A．是吸熱反應(yīng)；B．是放熱反應(yīng)；C．是熵減少的反應(yīng)；D．熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。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(yīng)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(yīng)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(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練》中《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》一節(jié)內(nèi)容。

工業(yè)化學(xué)及化學(xué)反應(yīng)進(jìn)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(zhǔn)備好教案，這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)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(xué)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(xué)及化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

§3.2化學(xué)平衡

(7工業(yè)化學(xué))

【歸納與整理】

一、工業(yè)化學(xué)------合成氨的工業(yè)

1．原料氣的準(zhǔn)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(xué)反應(yīng)方程式。

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

2．合成氨工業(yè)條件的選擇

請根據(jù)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡生產(chǎn)措施

濃度

壓強(qiáng)

溫度

催化劑

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

3．合成氨反應(yīng)達(dá)平衡時平衡混合物中NH3所占的體積分?jǐn)?shù)[n(N2):n(H2)=1:3]

壓強(qiáng)(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(yīng)達(dá)到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為_________；列出由NH3的體積分?jǐn)?shù)（a%）計算N2的轉(zhuǎn)化率的一般表達(dá)式_________。

二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)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(jìn)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(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)

（1）焓判據(jù)

①用判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

②焓減原理：自發(fā)反應(yīng)的H0，絕大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應(yīng)越完全。

（2）熵判據(jù)

①用判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。自發(fā)反應(yīng)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(dǎo)致體系的熵增大。大多數(shù)熵增加反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)的熵增加越多，體系混亂度增加越多，反應(yīng)越完全。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值（△S＞0），為熵增加反應(yīng)。

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(fù)合判據(jù)（自由能變化）:

△G=△H—T△S

ΔH－TΔS＜0反應(yīng)

ΔH－TΔS=0反應(yīng)

ΔH－TΔS＞0反應(yīng)

在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH－TΔS＜0　的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。

【例1】化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)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(xué)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(jìn)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(qiáng)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(yīng)：

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

①從理論上看，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)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(qiáng)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?jǐn)?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(yīng)達(dá)到平衡時，SO3的體積分?jǐn)?shù)仍為0.91，體系壓強(qiáng)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(xí)】

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)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(jìn)行的反應(yīng)一定是

A．吸熱反應(yīng)B．放熱反應(yīng)

C．熵增加反應(yīng)D．熵增加或者放熱反應(yīng)

3．下列說法正確的是

A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的

B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變

C．自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)

D．自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)

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

A．是吸熱反應(yīng)B．是放熱反應(yīng)

C．是熵減少的反應(yīng)D．熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)

5．以下自發(fā)反應(yīng)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(yīng)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(xué)

1．乙酸蒸氣能形成二聚分子：2CH3COOH(g)(CH3COOH)2(g)，△H0。現(xiàn)欲測定乙酸的式量，應(yīng)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(yīng)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(jìn)行合成氨反應(yīng)N2+3H22NH3，

請說明采取下列措施，對化學(xué)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(xué)

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