2019-2020年高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及判斷依據(jù)教學(xué)案

1、2019-2020年高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及判斷依據(jù)教學(xué)案教學(xué)目標(biāo)：1、了解熵的基本涵義及能量判據(jù)和熵判據(jù)的基本內(nèi)容。2、能說(shuō)出化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變對(duì)反應(yīng)進(jìn)行方向的影響。教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)：能說(shuō)出化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變對(duì)反應(yīng)進(jìn)行方向的影響。教學(xué)方法：查閱資料、討論、探究。課時(shí)安排：1課時(shí)教學(xué)過(guò)程：導(dǎo)課化學(xué)反應(yīng)原理有三個(gè)重要組成部分，反應(yīng)進(jìn)行的方向、快慢（反應(yīng)速率）、反應(yīng)限度（化學(xué)平衡），后兩個(gè)我們已經(jīng)初步解決，今天我們解決，我們現(xiàn)在來(lái)學(xué)習(xí)第一個(gè)問(wèn)題：反應(yīng)進(jìn)行的方向。板書(shū)第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向問(wèn)題科學(xué)家是怎樣根據(jù)什么原理來(lái)判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生？（學(xué)生閱讀相關(guān)內(nèi)容后回答）回答科學(xué)家根據(jù)體系存在

2、著力圖使自身能量“最低”和由“有序”變“無(wú)序”的自然現(xiàn)象，提出了相關(guān)聯(lián)的能量判據(jù)和熵判據(jù)，為最終解決上述問(wèn)題提供了依據(jù)。小組探討不借助外力自發(fā)進(jìn)行的自發(fā)過(guò)程的特點(diǎn)。匯報(bào)1體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)（對(duì)外做功或釋放熱量）。講解同學(xué)們所回答的就是所謂的能量判據(jù)：體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)（對(duì)外做功或釋放熱量）。板書(shū)1、能量判據(jù)：體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)。問(wèn)題同學(xué)們?cè)谙嗷ヌ接懸幌掠伞坝行颉弊儭盁o(wú)序”的自然現(xiàn)象，舉例說(shuō)明。匯報(bào)2密閉容器中的氣態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)蒸汽（包括揮發(fā)性固體），會(huì)通過(guò)分子擴(kuò)散自發(fā)形成均勻混合物。物質(zhì)溶于水自發(fā)地向水中擴(kuò)散，形成均勻的溶液等。講解為解釋這一類與能量無(wú)關(guān)的過(guò)程的自發(fā)性

3、，科學(xué)家提出了另一推動(dòng)體系變化的因素：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o(wú)序的傾向。板書(shū)2、熵判據(jù)：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o(wú)序的傾向。講解“熵”是德國(guó)物理學(xué)家克勞修斯在1 8 5 0年創(chuàng)造的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，他用它來(lái)表示任何一種能量 在空間中分布的均勻程度。能量分布得越均勻，熵就越大。如果對(duì)于我們所考慮的那個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， 能量完全均勻地分布，那么，這個(gè)系統(tǒng)的熵就達(dá)到最大值。熱力學(xué)第二定律告訴我們，能量轉(zhuǎn)換只能沿著一個(gè)方向進(jìn)行，總是從高能量向低能量轉(zhuǎn)換，從有序到無(wú)序，人類利用這個(gè)過(guò)程讓能量做功，同時(shí)系統(tǒng)的熵增加，熵是一個(gè)描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。熵增加的過(guò)程，就意味著能量耗散了，從有用的能量轉(zhuǎn)化

4、向?qū)θ祟悷o(wú)用的能量。思考?xì)鈶B(tài)、固態(tài)、液態(tài)三者熵值大小。板書(shū)熵值：氣態(tài) 液態(tài)固態(tài)。學(xué)與問(wèn)發(fā)生離子反應(yīng)條件之一是產(chǎn)生氣體，利用熵判據(jù)進(jìn)行解釋？回答根據(jù)熵判據(jù)，在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o(wú)序的傾向。氣態(tài)熵值大，反應(yīng)沿著 從有序到無(wú)序方向進(jìn)行。講解早在一個(gè)世紀(jì)之前，在無(wú)數(shù)化學(xué)家的辛勤努力下，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)放熱的化學(xué)反應(yīng)都能自發(fā)地 進(jìn)行。因此提出用反應(yīng)的焓變（ AH）作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)。這樣就得出：若0,正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若 側(cè) 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。并進(jìn)一步提出，AH的負(fù)值越大，放熱越多，則反應(yīng)越完全。因?yàn)榉磻?yīng)進(jìn)行時(shí)若放熱，則體系的能量必然降低。放出的 熱量越

5、多，則體系的能量降低得越多。因此，反應(yīng)體系有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。板書(shū)3、焓變(AH)作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：若0，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若AH0,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。講解但有些吸熱反應(yīng)在室溫下也能自發(fā)進(jìn)行，且熵值增大。如：2N2O5 (g) = 4NO2 ( g) +02 (g ); H=56.7kJ/mol(NH4 ) 2CO3 (s) =NH4HCO3 (s) +NH3 ; H=74.9kJ/mol有些吸熱反應(yīng)在室溫下雖不能自發(fā)進(jìn)行，但當(dāng)溫度升高時(shí)卻能自發(fā)進(jìn)行。另如298 K (25 C)時(shí)，CaCO3能長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，若升溫至1 106 K (833 C)時(shí)，

6、反應(yīng)立即自發(fā)地正向進(jìn)行。碳酸鈣的受熱分解，是因?yàn)樗墚a(chǎn)生氣體狀態(tài)的二氧化碳分子，使體系的熵值增大。但該反應(yīng)因外界輸入能量，不屬于自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)。板書(shū)熵值作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：在化學(xué)變化中，體系趨向于最大無(wú)序的方向進(jìn)行。強(qiáng)調(diào)過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。在實(shí) 際的化學(xué)變化中，體系趨向于最低能量狀態(tài)的傾向與體系趨向于最大無(wú)序的傾向有時(shí)會(huì)出現(xiàn)矛盾。判斷某種變化是否能夠自發(fā)進(jìn)行，要權(quán)衡這兩種傾向，有時(shí)可能是最低能量為主要因素，有時(shí)可能 是最大無(wú)序起了主導(dǎo)作用，因此必須根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分 析，做出切合實(shí)際的結(jié)論。下表列入了反應(yīng)的自發(fā)性的一些情況。反應(yīng)

7、熱熵值所屬反應(yīng)的自發(fā)性反應(yīng)舉例放熱 放熱 吸熱 吸熱大小大小 曽咸曽咸任何溫度都自發(fā)進(jìn)行 較低溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行 高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行 任何溫度都不能自發(fā)進(jìn)行2H2O2 (l) =2H2O (l) +O2 (g) N2 ( g) +3H2 (g) =2NH3 (g) CaCO3 (s) =CaO (s) +CO2 (g)板書(shū)注意：判斷某種變化是否能夠自發(fā)進(jìn)行，必須根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，做出切合實(shí)際的結(jié)論。結(jié)束語(yǔ)由能量判據(jù)和熵判據(jù)做出的復(fù)合判據(jù)更適合于所有過(guò)程，這些內(nèi)容已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出初等化學(xué)的 要求，無(wú)法用有限的篇幅來(lái)闡述、說(shuō)明，只能給同學(xué)們留下言猶未盡的遺憾，希望同學(xué)們通過(guò)大學(xué) 課程進(jìn)一步學(xué)習(xí)。作業(yè)P47

8、1板書(shū)計(jì)劃化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1、能量判據(jù)：體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)。2、熵判據(jù)：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o(wú)序的傾向。3、 能量判據(jù)與焓變關(guān)系：一般情況下，若AHV 0,正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若AH0,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。注意：判斷某種變化是否能夠自發(fā)進(jìn)行，必須根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，做出切合實(shí)際的結(jié)論。2019-2020年高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法教學(xué)案教學(xué)目標(biāo):1、知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，并進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定某些化學(xué)反應(yīng)速率。3、通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程使學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)視角，去觀察生活、生產(chǎn)和社會(huì)中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的問(wèn) 題。教學(xué)重點(diǎn)：化

9、學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法。教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)測(cè)定某些化學(xué)反應(yīng)速率。課時(shí)安排：一課時(shí)教學(xué)過(guò)程：探討 物理課中所學(xué)的速率的共同特點(diǎn)。回答 都有一個(gè)確定的起點(diǎn)(速率 =0)；都有一個(gè)和速率大小相匹配的時(shí)間單位；都有說(shuō)明體系某種 變化的可計(jì)量的性質(zhì)。導(dǎo)入 提出問(wèn)題討論：(1)怎樣判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢？(2)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察你能否判斷出一個(gè)反應(yīng)比另一個(gè)反應(yīng)快多少嗎？板書(shū) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率討論 在物理上用單位時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，那么在化學(xué)上怎樣定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢呢？講解 化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法； 用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加

10、來(lái)表示。若濃度用物質(zhì)的量(C)來(lái)表示，單位為：mol/L，時(shí)間用t來(lái)表示，單位為：秒(s)或分(min ) 或小時(shí)(h)來(lái)表示，則化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：V = C/ t單位是：mol/ (L s)或 mol/ (L min) 或 mol/ (L h)板書(shū) 1、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來(lái)表示。= C/ t單位是：mol/ ( L s) 或 mol/ ( L min) 或 mol/ ( L h)例題1在密閉容器中，合成氨反應(yīng)N2 + 3H2 = 2NH3，開(kāi)始時(shí)N2濃度8mol/L , H2濃度20mol/L ,5min 后 N2 濃度變?yōu)?6m

11、ol/L ，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。解： 用 N2 濃度濃度變化表示： V ( N2) = C/ t = (8mol/L 6mol/L ) / 5min =0.4 mol/(L min) V (H2) =1.2mol/ ( L min)( NH3 ) =0.8 mol/ ( L min)討論 上述計(jì)算題的結(jié)果，你會(huì)得出什么結(jié)論？講解理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時(shí)速率。無(wú)論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示該反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可 以用來(lái)表示該反應(yīng)的快慢

12、。在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。即：VN2 ： VH2 ： VNH3 =1 ： 3 ： 25 .對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng) aA + bB = cC + dD 來(lái)說(shuō)有：VA ： VB ： VC ： VD = CA : CB : CC : CD = nA : nB : nC : nD= a : b : c : d6用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)比較不同反應(yīng)進(jìn)行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時(shí)，應(yīng)選擇同一 物質(zhì)來(lái)比較。板書(shū)2、在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。例題2可逆反應(yīng)A（ g）+ B（ g）= C（ g）+ D（ g），在四種不同情況下的反應(yīng)速率

13、如下，其中 反應(yīng)進(jìn)行得最快的是A. VA=0.15mol/L minB. VB=0.6 mol/L minC. VC=0.4 mol/L minD.VD=0.01 mol/L s解析：解決此題應(yīng)注意將四種情況下的反應(yīng)速率換算成同一種物質(zhì)并統(tǒng)一單位來(lái)比較。選B。講述化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定方法有關(guān)因素：任何一種反應(yīng)物質(zhì)的濃度或質(zhì)量的相關(guān)性質(zhì)，包括直接觀察某些物質(zhì)性質(zhì)，也包括利用 科學(xué)儀器測(cè)量的性質(zhì)。在溶液中，常利用顏色變淺和顯色物濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和 測(cè)量反應(yīng)速率。板書(shū)3、化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定方法學(xué)生實(shí)驗(yàn)2-1講述操作：按圖按裝兩套裝置，在錐形瓶里裝有2g鋅粒（顆粒大小相同），然后通過(guò)分液漏斗

14、分別加入40mL1mol/L和40mL4mol/L硫酸，比較二者收集 10ml氫氣所需的時(shí)間。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)記錄卡：加入試劑反應(yīng)時(shí)間（min）反應(yīng)速率（mL/min ）1mol/L硫酸4mol/L硫酸討論實(shí)驗(yàn)中為何規(guī)定鋅粒顆粒大小相同？你還可以通過(guò)相同時(shí)間內(nèi)收集到的氫氣量多少來(lái)比較 者反應(yīng)速率，請(qǐng)你設(shè)計(jì)方案，并繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。學(xué)與問(wèn)你能根據(jù)反應(yīng)速率相關(guān)量的那些變化來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率？小結(jié)略課堂練習(xí)1、 m A + n B p C的反應(yīng)中，m、n、p為各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)?，F(xiàn)測(cè)得 C每分鐘增加a mol/L , B每分 鐘減少1.5a mol/L , A每分鐘減少 0.5a mol/L，貝U m: n:

15、p為A、2: 3: 2 B、2: 3: 3C、1 : 3： 2 D、3： 1: 22、 在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中，已知10s末硫酸的濃度減少了0.6 mol/L ,若不考慮反應(yīng)過(guò)程中溶液體積的變化，則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是A、0.02 mol/（L ?mi n） B、1.8mol/（L?mi n）C、1.2 mol/（L ?mi n） D、0.18 mol/（L ?mi n）（ 03年上海高考）可逆反應(yīng)N2 + 3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來(lái)表示。下列各關(guān)系中能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是A、3v 正（N2 ）= v 正（H2）B、v 正（N2）= v 逆

16、（NH3 ）C、2v 正（H2 ）= 3v 逆（NH3 ）D、v 正（N2）= 3v 逆（H2）參考答案：C對(duì)于同一反應(yīng)，用不同的反應(yīng)物或生成物來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的比值等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)之比，所以m： n: p=a： 1.5a： 0.5a=1: 3: 2。本題應(yīng)選 C。 C 鋁與稀硫酸的反應(yīng)方程式為2AI+3H2SO4=AI2 （ SO4） 3+3H2 f,在溶液體積不變的情況下，10.6mol / L 二 0.2mol / L硫酸的濃度減少了 0.6 mol/L，則硫酸鋁的濃度增加 3，所以10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是0.02 mol/（L?s）= 1.2 mol/（L ?min），故選C。 C 當(dāng)正向反應(yīng)速率等于逆向反應(yīng)速率時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。根據(jù)化學(xué)方