《有序、無序和熵》教案2 (2)

《《有序、無序和熵》教案2 (2)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、《有序、無序和熵》教案教學(xué)目的知識與技能1、通過學(xué)生日常生活中所見所聞以及常見的化學(xué)反應(yīng)，讓學(xué)算不了解放熱反應(yīng)的自發(fā)性和某些吸熱過程的自發(fā)性2、通過“有序”和“無序”的對比，引出熵的概念3、通過日常生活中的見聞引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生明確根據(jù)反應(yīng)的焓變和熵變的大小，只能判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的可能性，不能決定反應(yīng)是否一定發(fā)生或反應(yīng)速率的大小。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)行加式，構(gòu)建新知識情感態(tài)度價值觀通過日常生活中的焓變和熵變的具體實(shí)例，讓學(xué)生明確化學(xué)與日常生活是

2、息息相關(guān)的。重點(diǎn)熵判據(jù)難點(diǎn)焓減與熵增與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向一、自發(fā)過程(spontaneousprocess)和自發(fā)反應(yīng)1、自發(fā)過程：在一定條件下，不需要外力作用就能自動進(jìn)行的過程。2、自發(fā)反應(yīng)：在給定條件下，能自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度的反應(yīng)3、非自發(fā)反應(yīng)：不能自發(fā)地進(jìn)行，必須借助某種外力才能進(jìn)行的反應(yīng)。二、反應(yīng)方向的焓判據(jù)。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。若ΔH＜0，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若ΔH＞0，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。三、反應(yīng)方向的熵(entro

3、py)判據(jù)。1、熵判椐：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。2、混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。3、熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)。4、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5、反應(yīng)熵變△S=反應(yīng)產(chǎn)物總熵-反應(yīng)物總熵6、熵增的過程就是自發(fā)過程四、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響。體系自由能(吉布斯自由能)變化(△G、單位：KJ/mol)：△G=△H-T△S(吉布斯――亥姆霍茲公式)△G=△H-T△S<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；△G=△H-T△S=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；△G=△H-T△S>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

4、教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動[情景創(chuàng)設(shè)]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？[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。[板書]第四節(jié)化學(xué)

5、反應(yīng)進(jìn)行的方向［講］在我們討論問題之前，先來說兩個概念，自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)[板書]一、自發(fā)過程(spontaneousprocess)和自發(fā)反應(yīng)1、自發(fā)過程：在一定條件下，不需要外力作用就能自動進(jìn)行的過程。2、自發(fā)反應(yīng)：在給定條件下，能自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度的反應(yīng)3、非自發(fā)反應(yīng)：不能自發(fā)地進(jìn)行，必須借助某種外力才能進(jìn)行的反應(yīng)。[問]根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，舉例說說我們見過的自發(fā)過程。[講]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。

6、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)可被利用來完成有用功。如向下流動的水可推動機(jī)器，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)中被利用來做功，鋅與CuSO4溶液的反應(yīng)可被設(shè)計(jì)成原電池。一般地，如果一個過程是自發(fā)的，則其逆過程是非自發(fā)的。非自發(fā)的過程要想發(fā)生，則必須對它做功，如利用水泵可將水從低處流向高處，通電可將水分解生成氫氣和氧氣。［過］科學(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)椤盁o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]二、反應(yīng)方向的焓判據(jù)。[思考與交流]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

7、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(diǎn)嗎？結(jié)合曾經(jīng)學(xué)習(xí)的反應(yīng)舉例說明。[投影]［講］經(jīng)驗(yàn)表明，那些不用借助外力就可以自動進(jìn)行的自發(fā)過程的共同特點(diǎn)是：體系能量趨向于從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)，這時體系會對外部做功或者釋放能量，由此總結(jié)而得的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是所謂的焾判據(jù)。如水總是自發(fā)地由高處往低處流，有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。[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。若ΔH＜0，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若ΔH＞0，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。[講]多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反

8、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。而且有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行，如：N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=＋56.7KJ/mol；NH4HCO3(s)+CH3