专题2 化学反应速率与化学平衡 2.2 化学反应的方向和限度
(第1课时)判断化学反应方向的依据
教学
课题 专题 专题1化学反应速率
单元 第二单元化学反应的方向和限度
节题 第二课时:判断化学反应方向的依据
教学目标 知识与技能 能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法 通过生活中事例,培养学生归纳思维能力。
情感态度
与价值观 通过认识自发反应,感受化学对生活的影响。
教学重点 利用焓变和熵变说明化学反应的方向
教学难点 利用焓变和熵变说明化学反应的方向
教学方法 讨论法
教
学
过
程
教师主导活动 学生主体活动
【过渡】
如何判断一个过程,一个反应能否自发进行?
二、判断化学反应方向的依据.
【交流与讨论】:
1、酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?
(讲解)放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定, △H < O有利于反应自发进行.
1.焓判据(能量判据).
体系趋向于从高能状态转变为低能状态
(这时体系会对外做功或者释放热量~△H ﹤0)
【设问】:
自发反应一定要△H < O ?
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
△H= +37.30kJ/mol
【结论】:
△H < O有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H < O.
焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素.
[讲解]为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,科学家们提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵.
2.熵判据.
(1).熵:体系混乱度的量度,即熵是用来描述体系的混乱度.
符号:S 单位: J•mol-1•K-1 .
体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小. [理解]
程 教师主导活动 学生主体活动
(2).熵变:反应前后体系熵的变化.
同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)
产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值
( △S >0),为熵增加反应.
【设问】:火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化?从混乱度变化角度分析它们为什么可以自发?
(3).熵判据:
混乱度越大越稳定,△S > 0 有利于反应自发进行【设问】:CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行?
已知: △H(298K)=+178.2KJ•mol ,
△S(298K)=169.6J•mol-1•K-1
【结论】:
△S > O有利于反应自发进行,自发反应不一定要△S > O.
熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一 因素.
3.复合判据(自由能变化).
△ G=△H—T △S
当△ G<0时,反应自发进行
当△ G>0时,反应不自发进行
当△ G=0时,平衡状态
温度对反应自发性的情况:
自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,也就是反应方向判断的熵判据.