化学反应的方向教案及反思汇总14篇
通过分析反应物和生成物的能量变化，引导学生理解化学反应的方向，是否能有效激发学生的兴趣与思考？以下是网友为大家整理分享的“化学反应的方向教案及反思”相关范文，供您参考学习！
化学反应的方向教案及反思 篇1
学习目标：1、了解熵的基本涵义及能量判椐和熵判椐的基本内容。
巩固提高
1．对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是( )
A．温度、压力一定时，放热的熵减小 的反应一定能自发进行
B．温度、压力一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
C．反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D．固体的溶解过程与熵变无关
2．下列过程是非自发的是( )
A．水由高处向低处流 B．天然气的燃烧
C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰
3．下列对熵的理解不正确的是( )
A．同种物 质气态时熵值最大，固态时熵值最小
B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大
C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小
D．25℃、×105 Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应
4．下列反应在高温下不能自发进行的.是( )
A．CO(g)===C(s)＋12O2(g) B．2CuO(s)===Cu2O(s)＋12O2(g)
C．CaCO3(s )===CaO(s)＋CO2(g) D．SnO2(s)＋C(s)===Sn(s)＋CO2(g)
5.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是( )
A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大D．此过程是自发可逆的
6．某化学反应其ΔH＝－122 /l，ΔS＝231 /(l)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行( )
A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行
7．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298 、100 Pa下，ΔH＝－113 /l、ΔS＝－145 /(l)。下列说法中错误的是( )
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂
C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率
D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒
化学反应的方向教案及反思 篇2
摘要：以“核心观念的建构和促进学生认识发展”为设计理念，基於3种版本教材的比较与分析，结合学生的认知基础和学习需求，对“化学反应进行的方向”进行了教学设计。
关键词：化学反应的方向；教学设计；中学化学教学
文章编号：1005－6629(2012)2－0030－02 中图分类号： 文献标识码：B
1、设计思想
以“从具体的知识传授到核心观念建构，从知识解析为本到基於学生认识发展”为指导思想，依据《课程标准》中“能用焓变和熵变说明化学反应的方向”要求，从本节涉及的“化学反应的方向、焓变与反应方向有关的概念、熵变与反应方向有关的概念”等具体知识的教学，上升到帮助学生形成“化学反应的方向问题；化学反应的方向可以用反应体系的某些物理量的变化作判据；和自然现象一样，化学反应一般由‘高能’趋向‘低能’、由‘有序’趋向‘无序’等”；从对“焓判据”和“熵判据”的知识解析，上升到通过举证的方法进行证实或证伪，从而促进学生认识的发展。
2、教材分析与比较
本课题内容属原理性知识，在现行3种版本的高中教材《化学反应原理(选修)》中“化学反应速率和化学平衡”一章中都有体现，但有关内容的编排顺序有所不同(见表1)，人教版是按“速率化学平衡(限度)方向”的顺序，意在化学反应进行的方向要用到焓变和熵变知识，需要对化学反应的实质有更多的领悟，所以把它放最后，以知识的方式呈现出来，即从内容的难度考虑；鲁科版是按“方向限度速率”的顺序，旨在反映化学反应研究的一般思路，即对一个任意设计的化学反应，首先需要判断的是，它在指定条件下有无可能发生，以及在什么条件下有可能发生；对於有可能发生的反应它的限度如何?最后是反应实际进行的情况还涉及反应的速率问题，即从化学反应的一般研究过程考虑。苏教版是按“速率方向限度”的顺序，考虑在此之前学生通过在必修教材《化学2》的学习，已经能定性地认识化学反应有陕有慢，知道许多化学反应中反应物不能完全转化为生成物等相关知识，引导学生回顾已有知识的基础上进行新知识的学习，实现新知识与原有知识的融合，即从学生的学习经验出发。
3种版本的教材，虽然在编排和呈现方式表现不同特点，但在内容上都紧紧围绕课程标准，在知识的深度上没有过高要求。从化学反应的自发性、焓变和熵变与化学反应方向的关系等具体内容出发，突出学生已有的生活经验和认知基础，以帮助学生形成基本的化学观念、促进学生对化学反应原理更全面的认识为根本目的。同时，教材为教师的教学和学有余力的学生进一步学习留下空间，教师在教学中不必拘泥於某一版本的教材，可结合学生的认知基础和学习需求，选择适当的教学方法。
3、教学目标
[基础性目标]
(1)通过经验和直观体验，认识自然界中的自发过程及特征，并迁移到化学反应的自发过程，形成“化学反应存在方向”的认识。
(3)通过归纳的方法，知道H＜0有利於化学反应的自发进行，并通过“证实和证伪”的方法，认识焓变不是判断反应自发的惟一因素。
(3)通过简单的实验活动和体验，知道“熵”可用来描述体系的混乱程度，认识S＞O有利於化学反应的自发进行，但不是判断反应自发的惟一因素。
[提高性目标]
(4)学会从现象分析到理论探究的科学方法，形成“―定条件下化学反应自发进行的趋势，并不意味该条件下反应能实际发生”的观念。
(5)通过分析和概括焓变与熵变对反应方向的共同影响，初步认识这两个因素不是孤立而不相互关联的，形成对事物发展或变化整体认识的观念和全面分析的方法。
(6)通过基於“熵增原理”上的类比体验，强化环境保护与低碳生活的重要性和迫切性。
4、教学重、难点
焓变、熵变对化学反应自发过程的影响
5、教学方法
结合自然现象和橡皮筋的拉伸等体验活动让学生认识“自发过程”的特点，并通过学生已有的知识迁移形成“化学反应的方向”观念；在自然现象自发过程的基础上，借助部分化学反应实例归纳出“化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向”，同时通过讨论和举证得出“焓变不是判断反应自发的惟一因素”；通过实例和体验活动感知熵的含义，形成“化学反应有向熵增方向自发进行的倾向”的认识，并通过简单应用强化形成的观念和认识，巩固归纳、举证的方法，感受化学反应原理对环境和人类生活的意义。
化学反应的方向教案及反思 篇3
学习目标
1． 理解熵及熵变的意义
2． 能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
知识梳理
1． 焓变______(是，不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。
2． 熵，符号为____，单位______，是描述_____________的物理量，熵值越大，___________。
在同一条件下，不同的物质熵值______，同一物质S(g)___S(l) ____ S(s) (＜,＞,＝)。
3． 熵变为___________________________，用符号_______表示。
产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应，为熵值______(增大，减小，不变)的反应，熵变为______(正，负)值。
4．在___________一定的条件下，化学反应的方向是____________共同影响的结果，反应方向的判据为_______________。
当其值：大于零时，反应________________
小于零时，反应_______________
等于零时，反应________________
即在__________一定的条件下，反应_____(放热，吸热)和熵______(增大，减小，不变)都有利于反应自发进行。
5．恒压下温度对反应自发性的影响
种类 ΔH ΔS ΔH―TΔS 反应的自发性 例
1 ― + 2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g)
2 + ― 2CO(g)→2C(s)+O2(g)
3 + + 在低温
在高温 CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)
4 ― ― 在低温
在高温 HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)
当ΔH，ΔS符号相同时，反应方向与温度T______(有关，无关)
当ΔH，ΔS符号相反时，反应方向与温度T______(有关，无关)
学习导航
1．方法导引
（1）通过计算或分析能确定ΔH CTΔS的符号，进而确定反应自发进行的方向是本节的重点。
（2）熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大，其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵，液态物质的熵大于固态物质的熵；相同物态的不同物质，摩尔质量越大，或结构越复杂，熵值越大。
（3）对某化学反应，其熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。在化学反应过程中，如果从固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；如果从少数的气态物质生成多数的气态物质，体系的混乱度也变大。这时体系的熵值将增加。根据这些现象可以判断出过程的ΔS＞0。
（4）利用ΔH -TΔS 的符号可判断恒温恒压条件下反应的方向：ΔH -TΔS＜0时，反应自发进行；ΔH CTΔS = 0时，反应达到平衡状态；ΔHCTΔS＞0反应不能自发进行。当焓变和熵变的.作用相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用，可以估算反应发生逆转的温度（正为转向温度）：T= 。化学反应体系的焓变减少（ΔH＜0）和熵变增加（ΔS＞0）都有利于反应正向进行。
※（5）在一定温度范围内，反应或过程的ΔH（T）≈ΔH（298K）, ΔS（T）≈ΔS（298K）,式中温度T既可以是298K，也可以不是298K，这是由于当温度在一定范围改变时，反应的ΔH =ΔfH(反应产物)CΔfH(反应物)。尽管反应物与生成物的ΔfH，S均相应改变，但它们相加减的最终结果仍基本保持不变。
2．例题解析
例1．分析下列反应自发进行的温度条件。
（1）2N2(g) + O2(g) → 2 N2O(g)；ΔH = 163 kJ. mol―1
（2）Ag (s) + Cl2( g ) → AgCl ( s)；ΔH = – 127 kJ. mol―1
（3）HgO(s)→ Hg ( l ) + O2( g )；ΔH = 91 kJ. mol―1
（4）H2O2( l ) → O2( g ) + H2O( l ) ；ΔH = – 98 kJ. mol―1
解析：反应自发进行的前提是反应的ΔH-TΔS＜0，与温度有关，反应温度的变化可能使ΔH-TΔS符号发生变化。
（1）ΔH ＞0，ΔS＜0，在任何温度下，ΔH-TΔS＞0，反应都不能自发进行。
（2）ΔH ＜0，ΔS＜0，在较低温度时，ΔH-TΔS＜0，即反应温度不能过高。
（3）ΔH ＞0，ΔS＞0，若使反应自发进行，即ΔH-TΔS＜0，必须提高温度，即反应只有较高温度时自发进行。
（4）ΔH ＜0，ΔS＞0，在任何温度时，ΔH-TΔS＜0，即在任何温度下反应均能自发进行。
例2．通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)4经提纯后在约473K分
解得到高纯镍。Ni( s ) + 4CO(g) Ni(CO)4 ( l ) 已知反应的ΔH = -161 kJ. mol―1
ΔS = -420 J. mol―1. K―1。试分析该方法提纯镍的合理性。
分析：根据ΔH-TΔS = 0时，反应达到平衡，则反应的转折温度为：
T =
当T＜383K时，ΔH-TΔS＜0，反应正向自发进行；
当T＞383K时，ΔH-TΔS＞0，反应逆向自发进行。
粗镍在323K与CO反应能生成Ni(CO)4，Ni(CO)4为液态，很容易与反应物分离。Ni(CO)4在473K分解可得到高纯镍。因此，上述制高纯镍的方法是合理的。
化学反应的方向教案及反思 篇4
摘要： 本课堂实录利用生活素材探究化学反应的方向，通过创设有效情境，激发学生学习兴趣，同时穿插化学史和生命教育，打造活力课堂。
关键词：化学反应的方向；教学实录；教学反思
1 设计思路
认识是一个过程，而不是一种产品。学习不仅是让学生掌握知识，更在于让学生去体验知识、原理的形成过程。本节课从“覆水可收”的视频引入，创设碳酸钠固体、碳酸氢钠固体分别与盐酸反应的情境，引导学生通过合理预测、实验验证，先得出能量判据，判断化学反应的方向，再由碳酸氢钠固体与盐酸反应吸热这个矛盾引出熵变判据，突出“熵”的概念的形成，再由具体实例和化学史相结合引出吉布斯自由能。课堂设计主要分为感知“方向”、理解“方向”、应用“方向”、情感升华四部分，以学生的“学”为中心进行教学。
2 教学目标
知识与技能
初步根据反应的焓变、熵变判断化学反应的方向，培养观察能力和分析问题的能力。
过程与方法
通过实验探究和问题讨论，体验“熵”的化学概念的形成过程，了解其在生产、科研方面的应用。
情感态度价值观
通过动手实验，用实验结果产生的矛盾激发学生的探究热情；通过化学史与学习过程的有机结合，形成对科学的持续的内在兴趣；通过生命教育的有效渗透，引发对生命的思考。
3 教学设计及实录
【名言展示】“追求客观真理和知识是人的最高和永恒的目标。——爱因斯坦”
设计意图：既培养学生追求真理的情感态度价值观，又和接下来的“覆水可收” 的“非客观”现象视频形成冲突，引发学生思考。
【教师】看到苹果从树上落下来，你会得到什么启发？（牛顿观察到苹果落下来，研究出万有引力。）很多时候，被我们忽略的自然现象往往蕴含深刻的原理，你来看一看这段视频，看看会有什么启发。
【视频】（拍摄并且用会声会影软件制作时间轴倒转效果）
① 火柴散落出去，再重新按原路径回到火柴盒中；
② 烧杯中的水泼出去，再回到烧杯中。
【教师】我们常说“覆水难收”，自然界的许多变化都具有方向性，化学反应也具有方向性，今天我们来一起学习《化学反应的方向》。
设计意图：播放自主拍摄视频，一种方向是生活中常见的，另一种方向是不可能自发发生的，将学生深深吸引住，既能自然进入主题，又为后面引出“熵”的概念埋下伏笔。
感知“方向”
【教师】人类追求客观真理和知识的过程是曲折的、分阶段的。我们高一时做过碳酸钠与碳酸氢钠分别与盐酸反应的反应，大家观察一下。
【演示实验】在两个锥形瓶中分别放入等体积、等浓度的盐酸，在红色气球中放一药匙的碳酸钠固体，在黄色气球中放一药匙的碳酸氢钠固体，观察反应现象。
【学生】描述实验现象：黄色气球体积更大，反应更剧烈。
【教师】在化学反应中我们会很自然去关注物质的变化，实际上伴随着物质变化的还有什么变化？
【学生】能量变化。
设计意图：碳酸钠固体、碳酸氢钠固体分别与盐酸反应现象学生是熟悉的，但是以前并没有关注其中的能量变化。以学生的已知知识为起点，创设有效情境，探究未知知识。
【教师】你以前关注过这两个反应的能量变化吗？（没有）那今天我们就来特别关注一下其中的能量变化。在做实验之前请你先预测一下反应结果。为什么
【学生】有可能是放热的，但是放热不一样多。因为这两个反应都可以自发进行。
设计意图：学生实验前注意引导学生进行有效预测，说出预测的理由，防止学生预测的随意性。在化学概念的教学中，用实验作为载体，借助直观的实验现象来阐述抽象的科学知识。从猜想到求证时引发的矛盾更能激起学生的求知欲和主动参与化学课堂的激情。
【教师】我们先来做定性实验。
【学生实验】取两支洁净干燥的小试管，向其中分别加入适量的碳酸钠和碳酸氢钠固体（约1/2药匙），再用胶头滴管分别向其中加入两滴管3mol/L的盐酸。
【学生】碳酸氢钠固体与盐酸反应是吸热的，碳酸钠固体与盐酸反应好像是放热的。
【教师】每个人的感觉有可能不一样，让我们用数据来说话。
【学生定量实验】用灵敏数字温度计先测定盐酸的温度，再测定反应后液体的温度
【学生2】碳酸钠固体与盐酸反应温度明显升高，碳酸氢钠固体与盐酸反应温度明显降低。
设计意图：学生实验先预测、再实验、最后解释，用认知冲突唤起学生强烈的探究热情；实验从定性走向定量，培养学生设计实验、动手实验的能力。
【讲解】两个反应焓变不同的原因。① CO32-+H+=HCO3- △H1<0 ②HCO3-+ H+=H2CO3 △H2<0
③ H2CO3=CO2↑+H2O △H3>0
理解 “方向”
【思考1】为什么碳酸钠与盐酸的反应能够自发进行？
【引导】我们能不能从自然界找找原因。
【图片】瀑布从高处落下，重力势能变小。
【学生】能量有从高能量到低能量变化的趋势。
【教师】为什么许多放热反应可以自发进行？还有其他哪些反应与之类似？
【学生】能量降低是使得化学反应能够自发进行的因素。还有盐酸与氢氧化钠的酸碱中和反应，金属与酸反应……
【板书】能量判据 △H<0
【教师】能量趋于降低是判断化学反应方向的唯一判据吗？有没有什么反应可以说明问题？
【思考2】为什么碳酸氢钠与盐酸在室温下也能自发进行？（矛盾冲突）除了能量肯定还有其他因素在制约化学反应的方向，是什么呢？
【图片】火柴自发散落
【教师】回顾我们上课前看的一段视频，我们发现火柴会自发变怎么样？
【学生】乱
【教师】所以混乱度应该也是使得过程和反应自发的因素之一。那么如何定量的描述一个体系的混乱度呢？这时我们需要一个新的物理量。
设计意图：展示两张图片，不仅联系生活，从学生已有的知识储备展开教学，而且第二张图片与引入时的视频前后呼应。这时候引出“熵”这个新概念，使学生强烈感受到这个概念是因需而生、浑然天成的产物，不仅合情合理，甚至在下面回顾化学史的时候能感受到浓浓的人情味。
【化学史】160多年前科学家就做了非常多的探索。
（1）1855年德国科学家克劳修斯首次提出entropy(熵) 的概念，这是表示封闭体系杂乱程度的一个量。 entropy(熵)是希腊语“变化”的意思。
（2）1877年，奥地利科学家玻尔兹曼用下面的关系式来表示系统无序性的大小：S=klnΩ，这就是玻尔兹曼熵公式，被后人称为影响世界的十个公式之一。
（3） 这个概念传到中国是1923年，德国物理学家普朗克来南京第四中山大学讲学，我国著名的物理学 家胡刚复 教授担任翻译，将entropy翻译为“熵”,从此为浩瀚的汉文字库中增加了一个新字。
【讲解】衡量体系混乱度的物理量叫做熵，符号：S 单位：J·mol-1·K-1
反应前后体系熵的变化叫做熵变
△S>0 （熵增）：表示体系混乱度增大
△S<0 （熵减）：表示体系混乱度减小
【教师】我们身边有很多熵增的过程，比如说早上起床时，我们的头发是熵增的，被子是熵增的，还有很多。那熵增有什么特点呢？
【教师实验】打开香水瓶塞子。
【教师】同学们能闻到香水瓶子的味道吗？能闻到瓶中香水的味道吗？能闻到喷出来的香水的气味吗？为什么？
【学生】因为气体的混乱度变大了。
物质熵增的特点主要与物质的状态有关S（s） ＜ S（l） ＜ ＜ S（g）
• 完成书P45《问题解决》第1题
【教师】现在你能解释为什么碳酸氢钠与盐酸在室温下也能自发进行？
【学生】在碳酸氢钠与盐酸的反应过程中，从反应的整体过程看，反应是吸热的，但是熵值是增大的，这是反应得以自发进行的主要原因。
应用 “方向”
【教师】所以对于某些能量不利的反应，熵可以拉动反应，使该反应可以发生。
熵拉动反应的具体实例
例1：用SiO2制取单质Si（ Si可用于制造计算机芯片）
比较以下两个反应，何者更具优势？
SiO2(s)+ 2C (s) = Si(s) +2CO(g) △H>0
SiO2(s)+ C(s) = Si(s) +CO2 (g) △H>0
【学生】第一个反应更有优势，因为生成气体更多，熵增更大。
【教师】对化学反应而言，△S越大，越有利于反应自发进行。我们以前学这个反应的时候不理解为什么是生成CO，现在通过学习熵，对这个反应有了新的认识。
例2：Al的冶炼
【教师】维勒1828年用无机物制备出尿素，打破了有机物和无机物的界限，实际上他在无机化学方面也有很多贡献。1827年维勒制备出单质铝。在用氧化铝制备氯化铝的过程中遇到很多困难。
【教师】在关键反应2Al2O3(s)+6Cl2(g) = 4AlCl3(g)+3O2(g) △H>0中，该是吸热的，能量不利，6摩尔气体只能生成7摩尔气体，熵增无力。所以要让这个反应很顺利的发生，可以考虑使其生成更多气体。所以人为加入碳和氧气， 2C (s) +O2(g) = 2CO(g)，将两个反应合起来写出总反应Al2O3(s)+3Cl2(g) + 3C (s) = 2AlCl3(g)+3CO (g)，熵增的程度变大，从而拉动反应进行。
设计意图：“熵”的有巨大的社会价值和科研价值，让学生感受到学习化学概念是为了更好地应用与生产生活。
【过渡】对于NH4Cl (s)= NH3(g)＋ HCl(g)；NH3(g)＋ HCl(g) =NH4Cl (s)这两个反应能否自发进行？
【学生】不知道，因为能量判据和熵变判据矛盾。
【引导】能否从实验事实的角度进行解释？
【学生】第一个反应高温下可以自发进行，第二个反应低温下可以自发进行。
【继续引导】对你有什么启示？如何判断反应的自发性？
【学生】判断反应的自发性要结合焓判据和熵判据，有时候还要考虑温度。
【化学史】1878年，美国著名科学家吉布斯经过大量研究表明：在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是△G = △H – T△S
△G = △H – T△S ＜ 0 反应能自发进行
△G = △H – T△S ＞0 反应不能自发进行
设计意图：在建构“熵”的概念时，将学生遇到的问题与化学史有机结合起来，让学生感悟熵的概念从提出到完善所经历的艰辛，体会到某些规律的获得是一代又一代人努力的结果，激发学生追求科学、勇于创新的情感，培养学生成为事物规律的发现者而不是守卫者。
【应用】汽车尾气中含有NO,CO等有害气体，怎样将它们转化为可参与大气循环的气体？
【学生】可以转化为氮气和二氧化碳
【教师】这个反应是我们“大胆假设”出来的，那反应能不能发生，还要进行“小心求证”。经查文献可知，
2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），
△H = – KJ·mol-1 ， △S = - J·mol-1·K-1
试计算该反应能否发生，若能发生，条件怎样？
【学生】使用公式△G = △H – T△S<0，经计算，当T<787K,即t<514OC时，该反应可以自发进行。
【教师】如果温度过低时，会有什么问题？如何改进？
【学生】温度过低时，化学反应速率会很慢，可以加装催化剂。
【图片】钻石
【教师】点“石”成“金”是人的梦想，能不能实现？我们怎样来验证？
【学生】大胆假设反应，然后查文献得到反应的焓变和熵变，再用△G进行计算，看能不能发生。点“石”成“金”也许会美梦成真！
【教师】今天我们学习了哪些内容？有哪些你特别感兴趣？
熵给了我们一个化学的观点，更给了我们一个看世界的眼光。最后给大家介绍一本书：薛定谔写的《生命是什么》，它不仅是一本书，更是一个化学事件，是一个伟大的科学家第一次从熵和热力学角度解释了生命。人为什么最终不可避免要面对死亡？人的一生从整体上看就可以认为是一个不断熵增的过程，即使死亡不可避免，但我们仍然会努力地活着、幸福地活着！
设计意图：渗透生命教育，让学生在学习化学的过程中，学会尊重生命，学会积极的生存，感受生命的美好、理解生命的意义。
4 教学反思
从已知到未知，创设情境组织学生探究学习。
碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸的反应学生是熟悉的，但是没有从能量方面考虑过这两个焓变不同的化学反应为什么都可以自发进行，本节课创设这个情境，很好的引出能量判据，并引发矛盾，从而引出熵变判据。用实验作为载体，借助直观的实验现象来阐述抽象的科学知识。
概念因需而生，富有人情味。
科学史上，每个概念都是因需而生、浑然天成的产物，不仅合情合理，甚至很有人情味。从克劳修斯、玻尔兹曼，到吉布斯，“熵”概念的提出、发展和广泛应用都有其巨大的学科价值、社会价值，让学生深切感受到概念并不是枯燥的，是有其自己强大的生命力的。培养学生成为事物规律的发现者而不是守卫者。
教育是什么？爱因斯坦的回答是“把所学的东西都忘了，剩下的就是教育。”知识是 容易 教授的，技能是容易训练的，但学科精神、人文涵养的培养是需要用时、用心、用情的。
参考文献：
[1]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书.化学反应原理.南京.江苏教育出版社，2009.
化学反应的方向教案及反思 篇5
第1课时 化学反应的方向
[目标要求] 1.了解自发过程和化学反应的自发性。2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
一、化学反应的方向
1.化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。
2.自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。
二、判断化学反应方向的依据
1.能量判据
自然界中的自发过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向;绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。
反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
2.熵判据
(1)熵
用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大，混乱程度越大。符号为S。单位：J?mol-1?K-1。
(2)熵值大小的比较
同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。
若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS>0，反之，ΔS<0。
(4)熵变与化学反应自发性关系
ΔS>0，反应自发进行;ΔS<0，反应不能进行。化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
3.复合判据
体系能量降低(ΔH<0)和混乱度增大(ΔS>0)都有促使反应自发进行的倾向，判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时
(1)当ΔH<0，ΔS>0时，反应自发进行。
(2)当ΔH>0，ΔS<0时，反应不能自发进行。
(3)当ΔH<0，ΔS<0时，反应在较低温度下自发进行。
(4)当ΔH>0，ΔS>0时，反应在较高温度下自发进行。
知识点一 能量判据
1实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是( )
A.所有的放热反应都是自发进行的
B.所有的自发反应都是放热的
C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据
答案 C
解析 多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素”。
2.下列自发反应可用焓判据来解释的是( )
(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+ kJ?mol-1
B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+ kJ?mol-1
(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-286 kJ?mol-1
(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=+ kJ?mol-1
答案 C
解析 从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。
知识点二 熵判据
3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是( )
A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C.碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解
D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解
答案 A
解析 (NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行;根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。
4.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。
(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。
(2)气态苯、液态苯、固态苯。
答案 (1)S(气态甲醇)
解析 一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大;对于同一种物质，S(g)>S(l)>S(s)。根据以上的规律可知，对于(1)，S(气态甲醇)
知识点三 复合判据
5.某反应：A===B+C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS<0 B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH<0、ΔS>0 D.ΔH>0、ΔS>0
答案 D
解析 由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。根据ΔH和ΔS对反应方向的共同影响可推知：ΔH>0，ΔS>0。
6.下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是( )
(s)===2KCl(s)+3O2(g)
ΔH=- kJ?mol-1
ΔS=+1 110 J?mol-1?K-1
(g)===C(s，石墨)+12O2(g)
ΔH= kJ?mol-1
ΔS=- J?mol-1?K-1
(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)
ΔH=- kJ?mol-1
ΔS=- J?mol-1?K-1
(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
ΔH= kJ?mol-1
ΔS=+ J?mol-1?K-1
答案 B
练基础落实
1.下列说法中正确的是( )
A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C.自发反应在恰当的条件下才能实现
D.自发反应在任何条件下都能实现
答案 C
解析 放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发的;自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变;过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，能量判据和熵判据要综合考虑利用，不能简单地单一使用。故选C。
2.下列对熵的理解不正确的是( )
A.同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
B.体系越有序，熵值越小;越混乱，熵值越大
C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小
℃、×105 Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应
答案 C
解析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。
3.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是( )
A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程
B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C.此过程从有序到无序，混乱度增大
D.此过程是自发可逆的
答案 D
解析 根据题意ΔH=0，ΔS>0，由ΔH-TΔS推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。
4.已知在等温条件下，化学反应方向的判据为：
ΔH-TΔS<0，反应能正向自发进行;
ΔH-TΔS=0，反应达平衡状态;
ΔH-TΔS>0，反应能逆向自发进行。
(其中ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为热力学温度，单位为K)
设反应A(s)===D(g)+E(g) ΔH-TΔS=(-4 500+11T)J?mol-1，要防止反应发生，温度必须( )
A.高于409 K
B.低于136 K
C.高于136 K而且低于409 K
D.低于409 K
答案 A
℃和×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+ kJ/mol，自发进行的原因是( )
A.是吸热反应 B.是放热反应
C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应
答案 D
练方法技巧
6.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=- kJ?mol-1
C(金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=- kJ?mol-1
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是( )
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C.金刚石比石墨更稳定
D.金刚石比石墨能量低
答案 B
解析 由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低，1 mol石墨转化为1 mol金刚石需吸收 kJ的热量，金刚石转化为石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程。物质所具有的能量越低越稳定。
点拨：那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系趋于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这就是所谓的能量判据。但是自动进行的自发反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程，例如，硝酸铵溶于水。因而只使用能量判据来确定变化过程的方向是片面的。对具体反应需应用能量判据和熵判据综合进行分析，即凡是能够使体系能量降低、熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。
7.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=-113 kJ?mol-1，ΔS=-145 J?mol-1?K-1。下列说法中错误的是( )
A.该反应中反应物总能量高于生成物的总能量
B.该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件
C.该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率
D.汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒
思路点拨：解答本题要注意以下两点：
(1)利用ΔG=ΔH-TΔS判断反应的方向。
(2)注意反应发生的条件。
答案 B
解析 因为2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)，298 K时，ΔH=-113 kJ/mol，ΔS=-145 J?mol-1?K-1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应，生成物的总能量低于反应物的总能量。常温时ΔG=ΔH-TΔS=-113 kJ?mol-1-298 K×(-145×10-3 kJ?mol-1?K-1)=- kJ?mol-1<0，即该反应在常温下能自发进行，故A、C、D正确。
练综合拓展
8.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如图所示图象(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)：
分析图象，回答下列问题：
(1)在图象反应Ⅰ中，若p1>p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。
(2)在图象反应Ⅱ中，T1________T2(填“>”、“<”或“=”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图象反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能否自发进行?
答案 (1)放热 减少 低温 (2)> 放热 (3)能自发进行
解析 本题涉及图象的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0;由p1>p2知恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(a+b>c)，即为熵减反应，ΔS<0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡状态，说明T1>T2;温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡
向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。反应Ⅲ中在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a+b=c)，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1>T2，恒压下温度越高α(A)越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH<0，则ΔH-TΔS<0，反应能自发进行。
9.已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。
(1)已知2CO(g) CO2(g)+C(s)，T=980 K时ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980 K时，估计ΔH-TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同);当体系温度高于980 K时，估计ΔH-TΔS____0。
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为
SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g)
ΔH( K)=- kJ?mol-1
ΔS( K)=- J?mol-1?K-1，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是________________________________________________________________________。
答案 (1)小于 大于 (2)小于1 240 K
解析 (1)C(s)+CO2(g)??2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH>0，则2CO(g)??CO2(g)+C(s)为放热反应，ΔH<0，且该反应ΔS<0，则当T<980 K时，ΔH-TΔS<0，T>980 K时，ΔH-TΔS>0。
(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH-TΔS<0，
即- kJ?mol-1-T×(- J?mol-1?K-1)×10-3 kJ?J-1<0则
T< kJ? J?mol-1?K-1×10-3kJ?J-1=×103 K。
10.在298 K时，下列反应的ΔH依次为：
C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-1 kJ?mol-1
C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=- kJ?mol-1
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3=- kJ?mol-1
乙醇(C2H5OH)、氢气、石墨和氧气的熵值分别为：
J?mol-1K-1、 J?mol-1K-1、 J?mol-1K-1、 J?mol-1K-1，则298 K时，由单质生成1 mol乙醇的ΔH、ΔS及ΔH-TΔS分别为多少?
答案 - kJ?mol-1 - J?mol?L-1?K-1 - kJ?mol-1
解析 ΔH=2ΔH2+3ΔH3-ΔH1
=2×(- kJ?mol-1)+3×(- kJ?mol-1)-(-1 kJ?mol-1)=- kJ?mol-1
ΔS= J?mol-1K-1 -3× J?mol-1K-1 -2× J?mol-1K-1 -1/2× J?mol-1K-1
=- J/(mol?K)
ΔG=ΔH-TΔS
=- kJ?mol-1-298 K×(-×10-3 kJ?mol-1?K-1)=- kJ?mol-1
化学反应的方向教案及反思 篇6
第1节 化学反应的方向
学习目标
1． 理解熵及熵变的意义
2． 能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
知识梳理
1． 焓变______(是，不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。
2． 熵，符号为____，单位______，是描述_____________的物理量，熵值越大，___________。
在同一条件下，不同的物质熵值______，同一物质S(g)___S(l) ____ S(s) (＜,＞,＝)。
3． 熵变为___________________________，用符号_______表示。
产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应，为熵值______(增大，减小，不变)的反应，熵变为______(正，负)值。
4．在___________一定的`条件下，化学反应的方向是____________共同影响的结果，反应方向的判据为_______________。
当其值：大于零时，反应________________
小于零时，反应_______________
等于零时，反应________________
即在__________一定的条件下，反应_____(放热，吸热)和熵______(增大，减小，不变)都有利于反应自发进行。
5．恒压下温度对反应自发性的影响
种类 ΔH ΔS ΔH—TΔS 反应的自发性 例
1 — + 2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g)
2 + — 2CO(g)→2C(s)+O2(g)
3 + + 在低温
在高温 CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)
4 — — 在低温
在高温 HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)
当ΔH，ΔS符号相同时，反应方向与温度T______(有关，无关)
当ΔH，ΔS符号相反时，反应方向与温度T______(有关，无关)
学习导航
1．方法导引
（1）通过计算或分析能确定ΔH –TΔS的符号，进而确定反应自发进行的方向是本节的重点。
（2）熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大，其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵，液态物质的熵大于固态物质的熵；相同物态的不同物质，摩尔质量越大，或结构越复杂，熵值越大。
（3）对某化学反应，其熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。在化学反应过程中，如果从固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；如果从少数的气态物质生成多数的气态物质，体系的混乱度也变大。这时体系的熵值将增加。根据这些现象可以判断出过程的ΔS＞0。
（4）利用ΔH -TΔS 的符号可判断恒温恒压条件下反应的方向：ΔH -TΔS＜0时，反应自发进行；ΔH –TΔS = 0时，反应达到平衡状态；ΔH–TΔS＞0反应不能自发进行。当焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用，可以估算反应发生逆转的温度（正为转向温度）：T(转)= 。化学反应体系的焓变减少（ΔH＜0）和熵变增加（ΔS＞0）都有利于反应正向进行。
※（5）在一定温度范围内，反应或过程的ΔH（T）≈ΔH（298K）, ΔS（T）≈ΔS（298K）,式中温度T既可以是298K，也可以不是298K，这是由于当温度在一定范围改变时，反应的ΔH =ΔfH(反应产物)–ΔfH(反应物)。尽管反应物与生成物的ΔfH，S均相应改变，但它们相加减的最终结果仍基本保持不变。
2．例题解析
例1．分析下列反应自发进行的温度条件。
（1）2N2(g) + O2(g) → 2 N2O(g)；ΔH = 163 kJ. mol—1
（2）Ag (s) + Cl2( g ) → AgCl ( s)；ΔH = – 127 kJ. mol—1
（3）HgO(s)→ Hg ( l ) + O2( g )；ΔH = 91 kJ. mol—1
（4）H2O2( l ) → O2( g ) + H2O( l ) ；ΔH = – 98 kJ. mol—1
解析：反应自发进行的前提是反应的ΔH-TΔS＜0，与温度有关，反应温度的变化可能使ΔH-TΔS符号发生变化。
（1）ΔH ＞0，ΔS＜0，在任何温度下，ΔH-TΔS＞0，反应都不能自发进行。
（2）ΔH ＜0，ΔS＜0，在较低温度时，ΔH-TΔS＜0，即反应温度不能过高。
（3）ΔH ＞0，ΔS＞0，若使反应自发进行，即ΔH-TΔS＜0，必须提高温度，即反应只有较高温度时自发进行。
（4）ΔH ＜0，ΔS＞0，在任何温度时，ΔH-TΔS＜0，即在任何温度下反应均能自发进行。
例2．通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)4经提纯后在约473K分
解得到高纯镍。Ni( s ) + 4CO(g) Ni(CO)4 ( l ) 已知反应的ΔH = -161 kJ. mol—1
ΔS = -420 J. mol—1. K—1。试分析该方法提纯镍的合理性。
分析：根据ΔH-TΔS = 0时，反应达到平衡，则反应的转折温度为：
T =
当T＜383K时，ΔH-TΔS＜0，反应正向自发进行；
当T＞383K时，ΔH-TΔS＞0，反应逆向自发进行。
粗镍在323K与CO反应能生成Ni(CO)4，Ni(CO)4为液态，很容易与反应物分离。Ni(CO)4在473K分解可得到高纯镍。因此，上述制高纯镍的方法是合理的。
化学反应的方向教案及反思 篇7
化学反应的方向和限度
【考试说明要求】
1.了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见化学反应的方向。
2. 理解化学平衡常数的含义。能用化学平衡常数计算反应物的转化率。
3. 理解化学平衡状态，学会判断平衡状态的建立。
【基础知识梳理】
一、化学反应自发进行的方向的判断
1. 能量判据（ΔH<0）：多数自发进行的化学反应是放热反应
2. 熵判据(ΔS>0)：熵增有利于自发，同一物质熵值：S(固) S(液) S(气)
3. 复合判据（△G = △H – T△S 0）
【思考】请填写下列表格（用自发反应，非自发反应，不一定）
ΔS >0 ΔS<0
ΔH >0
ΔH<0
【例1】下列变化过程中，ΔS<0的是（ ）
A.氯化钠溶于水中 和HCl反应生成NH4Cl(固)
C.干冰的升华 D.碳酸钙分解为CaO和C02
【例2】以下自发反应可用能量判据来解释的是( )
A．硝酸铵自发地溶于水； B．2N2O5(g) = 4NO2(g)+ O2(g) △H=+/mol；
C．(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+ kJ/mol； D．2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) △H=- kJ/mol。
二、化学平衡状态
1.可逆反应：在 条件下，既能向 又能向 方向进行的反应。
2．化学平衡状态
⑴概念：
。
⑵特征：
⑶可逆反应达到平衡状态的标志：
【例3】哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是 ( )
A 达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D 达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
【例4】下列方法中可以证明2HI H2 + I2(g)已达到平衡状态的是
①单位时间内生成了nmolH2的同时生成了nmolHI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I断裂 ③百分组成HI%＝I2%
④反应速率υH2=υI2=1/2υHI时 ⑤温度和体积一定时，某一生成物浓度不变的状态
⑥c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化的状态
⑧条件一定时，混合气体的`平均相对分子质量不再变化
⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时，混合气体密度不再变化
［思考］在上述⑦—⑩的说法中，能说明2NO2 N2O4达到平衡状态的是____ _____。
3.速率与平衡的关系
⑴υ正＞υ逆，平衡向_____ 移动 ⑵υ正＝υ逆，平衡_________移动
⑶υ正＜υ逆, 平衡向_______移动
【例5】在一定条件下，可逆反应：N2 + 3H2 2NH3；△H＜0，达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（ ）
A.加催化剂，正反应和逆反应速率都发生变化，且变化倍数相等。
B.加压,正反应和逆反应速率都增大,且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大的倍数
C.降温,正反应和逆反应速率都减小,且正反应速率减小倍数大于逆反应速率减小的倍数
D.恒容下充入Ar气，正反应和逆反应速率都增大，且正反应速率增大的倍数大于逆反应
三、化学平衡常数（K）
1.表达式：aA +bB c cC+dD K=
2. 意义：K的大小说明反应进行的程度（限度），K越大反应越
3.影响：只与 有关，
【例6】）将(g)和(g)放入容积为1L的密闭容器中，在1000K达到平衡：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)，测得c(SO3)=/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。
【例7】在某一容积为2L的密闭容器内，加入的H2和的I2，在一定的条件下发生如下反应： H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，△H＜0
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为 ；
（2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为 ；
（3）反应达到平衡后，第8分钟时：①若升高温度，化学平衡常数K （填写增大、减小或不变）
HI浓度的变化正确 ；（用图2中a～c的编号回答）
②若加入I2，H2浓度的变化正确的是 。（用图2中d～f的编号回答）
（4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。
化学反应的方向教案及反思 篇8
一、教学目标
1.理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2.通过已有知识及日常生活中的见闻，构建化学反应方向的判据;学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。
3.通过本节内容的学习，学生能够感受到事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。
二、教学重难点
【重点】焓减和熵增与化学反应方向的关系。
【难点】焓减和熵增与化学反应方向的关系。
三、教学过程
环节二：新课讲授
1.焓判据
【提出问题】根据生活经验，举例我们见过的在一定条件下不需外力作用就能自发进行的过程，即自发过程。
【学生回答】水由高处往低处流，自由落体，电流由电位高的地方向电位低的地方流，等等都是自发过程。
【提出问题】从能量变化的角度思考这些自发过程的体系中具有怎样共同的特点?
【学生回答】体系趋向于从高能状态转变为低能状态，这时体系会对外部做功或者释放热量。
【提出问题】从中你能得到什么结论?
【学生回答】在化学反应过程中放热反应通常是容易发生的。
【提出问题】常见的可自发进行的放热反应还有很多，试举例说明?
【学生回答】铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，酸碱中和反应、镁条燃烧反应、白磷自燃。
【教师讲解】放热反应(△H<0)过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，科学家由此提出一条经验规律，即用焓变来判断反应进行的方向，这就是所谓的焓判据。
【提出问题】有没有这样的“逆过程”，墨水中的小碳粒自发地聚集在一起，成为一滴墨水，其余部分又变成清水，你从中能得到什么结论?
【学生回答】一个反应如果是自发过程，那么它的逆反应是非自发过程。
【提出问题】既然反应有着向能量降低方向进行的趋势，焓减小有利于反应自发，那么是不是自发过程都是放热的呢?
【学生回答】烧杯外壁温度很低，证明反应是吸热的，从中可以看出，有些吸热反应也是可以自发进行的。
【提出问题】只根据焓变来判断反应进行的方向可以吗?
【学生回答】不可以，不够全面，焓变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
2.熵判据
【提出问题】墨水的扩散、气体的散逸、香水的挥发等过程都是自发的，它们与焓变有关吗?是什么因素决定这些过程能自发进行?(阅读课本37页相关内容)
【学生回答】这些过程都无明显的热量变化，与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从“有序”自发地转变为“无序”的倾向。
【提出问题】自主阅读教材，思考这是什么判据方式，依据的原理是什么?
【学生回答】熵判据：体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向，即熵增加原理(△S>0)。
【提出问题】如何理解“熵”的含义?
【学生回答】用来量度体系混乱度的物理量，即表示体系的不规则或无序状态。
【提出问题】比较不同状态的同一物质熵值的大小?
【提出问题】体系有自发地向混乱度增加(熵增)的方向转变的倾向，这是自然界的普遍规律，那么是不是所有熵减的反应都不能自发进行呢?
【学生回答】-10℃的液态水就会自动结冰成为固态，这是熵减的过程，但它是放热的。
【提出问题】只根据熵变来判断反应进行的方向可以吗?
【学生回答】只根据熵变来判断反应进行的方向也是不全面的。
【提出问题】焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，那么要判断反应进行的方向应该怎么办呢?
【学生回答】可以综合考虑体系的焓变和熵变。在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。
【分组讨论】发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释?
【学生回答】由于反应中生成气体是熵增大的过程，所以增大了反应的自发性，使反应能得以发生。
【分组讨论】利用理论知识有时可以使看似不能发生的反应得以进行，你能尝试解释浓硫酸与食盐、钠与KCl反应的原理吗?
【学生回答】用浓硫酸与食盐固体反应制取HCl气体，对复分解反应来说看似矛盾，但生成了HCl气体，是熵增大的过程，HCl脱离反应体系，使得反应得以正常进行。在熔融态，用金属钠与KCl反应制取钾，把反应温度控制在金属钾的沸点以上，使钾以气体形式产生，即是熵增大的过程，又是减少生成物浓度平衡向正反应方向移动，因此利用理论知识有时可以使看似不能发生的反应得以进行。
【提出问题】判断反应进行的方向时，有哪些注意事项，试举例说明?
【学生回答】第一，在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。
例如，用水泵可以把水从低水位升至高水位;用高温可以使稳定的石灰石分解;高温高压可以使石墨转化为金刚石。但是，实现后者的先决条件是要向体系中输人能量，该过程的本质仍然是非自发性的。
第二，大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
例如，涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但是只有后者可以实现;装在气球中的气体和打开阀门后的气球中的气体一样，都有自发地进人大气并与之混合均匀的自发性，但是只有后者可以实现。
环节三：巩固提升
【提出问题】阅读科学视野，说一说当焓变和熵变出现相反的方向时，反应是自发的还是非自发的?该怎样结合起来?
【学生回答】研究表明在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是
△G=△H-T△S<0反应自发进行
△G=△H-T△S=0反应达到平衡
△G=△H-T△S>0反应逆向进行
【提出问题】焓变和熵变满足什么条件时一定能自发进行和一定不能自发进行?
【学生回答】放热、熵增的反应一定能自发进行;吸热、熵减的反应一定不能自发进行。
化学反应的方向教案及反思 篇9
【教学目标】
1、了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系；
2、能够用熵增原理判断化学反应进行的方向。【教学重难点】
能够用熵增原理判断化学反应进行的方向 【教学过程设计】
〖引入〗水往低处流，而不会自发的向上流；一般在室温下，冰块会融化，铁器在潮湿空气中会生锈，甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的。这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是，体系会对外部做功或释放热量，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。那是否就意味着放热反应自发进行，吸热反应就是非自发进行呢？
〖副板书〗在25℃和1．01×105Pa时，2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g)∆H=56．7 kJ／mol(NH4)2CO3(s)== NH4 HCO3(s)+NH3(g)∆H=74．9 kJ／mol 〖分析〗不难看出，上述两个反应都是吸热反应，显然只根据反应热（焓变）来判断反应进行的方向是不全面的。那么究竟如何来判断反应的自发性呢？
科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了互相关联的能量判据和熵判据，为最终解决反应自发性问题提供了必要的依据。
〖讲解〗除自发的化学反应外，还有一类自发过程，例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。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，人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。以扑克牌为例，经过多次的洗牌之后，严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律的混乱排列的机会相比，大概要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。〖板书〗熵：
1、概念：描述体系混乱度的物理量
2、符号：S
3、单位：J•mol-1•K-1
4、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫做熵增原理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。
5、同一物质的熵与其聚集状态有关：S（g）>S（l）>S（s）
6、熵变（∆S）：∆S==反应物总熵—生成物总熵
7、反应进行方向的判断方法： ∆H—T∆S<0 反应能自发进行 ∆H—T∆S=0 反应达到平衡状态 ∆H—T∆S>0 反应不能自发进行
〖讲解〗在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对∆H—T∆S<0有所贡献，因此放热和熵增加有利于反应自发进行。
〖补充习题〗
1．下列说法中，正确的是()A．化学反应总是伴随着能量变化的 B．能够自发进行的反应不一定都是放热反应 C．只有放热反应才能够自发进行
D．能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 2．下列物质中，熵值(S)最大的是()A．金刚石 B．Cl2(1)C．I2(g)D．Cu(s)3．水在273 K、1．01×105Pa时可转化为固态，在373 K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值，则下列表达式中，正确的是()A．S(g)
5．下列热化学方程式中，放出的热量最多的是()A．CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(1)△H B．2CH4(g)+4O2(g)== 2CO2(g)+4H2O(1)△H C．CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+2H2O(g)△H D．2CH4(g)+4O2(g)== 2CO2(g)+4H2O(g)△H 6．在25℃、1．01×105 Pa条件下，反应2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g)∆H== +56．7 kJ· mol-1能够自发进行。从能量上分析，生成物的总能量比反应物的总能量，从反应前后的熵值看，反应后的熵值(填“增加”、“减小”或“不变”)。〖提高题〗
7．已知：298 K、1．01×105Pa下：
石墨：△H===0．0 kJ·mol-
1、S== 5．74 J·mol-1·K-1；
金刚石：△H== 1．88 kJ·mol-
1、S== 2．39 J·mol-1·K-1。
下列叙述中，正确的是()A．根据焓和熵的观点，石墨比金刚石稳定 B．根据焓和熵的观点，金刚石比石墨稳定
C．根据熵的观点，石墨比金刚石稳定，但根据焓的观点，金刚石比石墨稳定
D．根据焓的观点，石墨比金刚石稳定，但根据熵的观点，金刚石比石墨稳定 8．某化学反应其△H== —122 kJ·mol-1，∆S== 231 J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行 C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行
9．煤中含有硫，燃烧时会产生有害的SO2，用生石灰可以消除SO2，减少污染，其反应为
CaO(s)+SO2(s)== CaSO3(s)298 K、1．01×1．01×10Pa时，此反应的△H== —402．0 kJ·mol，∆S== 345．7
-1J·mol-1·K-1，在室温下自发进行。则保持此反应自发进行的最高炉温是多少(焓变△H及熵变∆S受温度的影响可忽略)?
化学反应的方向教案及反思 篇10
第一章：化学反应与能量变化
1、反应热与焓变：△H=H(产物)-H(反应物)
2、反应热与物质能量的关系
3、反应热与键能的关系
△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和
4、常见的吸热、放热反应 ⑴常见的放热反应：
①活泼金属与水或酸的反应
②酸碱中和反应
③燃烧反应
④多数的化合反应⑤铝热反应
⑵常见的吸热反应
①多数的分解反应
②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2O ③ C(s)+ H2O(g)CO+H2
④CO2+ C2 CO
5、反应条件与吸热、放热的关系：反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而取决与反应物和产物具有的总能量（或焓）的相对大小。
6、书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外，还应注意以下几点： ①放热反应△H为“-”，吸热反应△H为“+”，△H的单位为kJ/mol ②反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关，因此应注意△H的测定条件；绝大多数化学反应的△H是在298K、101Pa下测定的，可不注明温度和压强。
③热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此化学计量数可以是分数或小数。必须注明物质的聚集状态，热化学方程式是表示反应已完成的数量，所以方程式中化学式前面的计量数必须与△H相对应；当反应逆向进行时，反应热数值相等，符号相反。
7、利用盖斯定律进行简单的计算
8、电极反应的书写：
活性电极：电极本身失电子
⑴电解：阳极：（与电源的正极相连）发生氧化反应
惰性电极：溶液中阴离子失电子（放电顺序：I->Br->Cl->OH-）
阴极:（与电源的负极相连）发生还原反应，溶液中的阳离子得电子
（放电顺序：Ag+>Cu2+>H+）
注意问题：①书写电极反应式时，要用实际放电的离子来表示 ②电解反应的总方程式要注明“通电”
③若电极反应中的离子来自与水或其他弱电解质的电离，则总反应离子方程式中要用化学式表示
⑵原电池：负极：负极本身失电子，M→Mn+ +ne-
① 溶液中阳离子得电子
Nm++me-→N
正极：
2H++2e-→H2↑
②负极与电解质溶液不能直接反应：O2+4e-+2H2O→4OH-（即发生吸氧腐蚀）书写电极反应时要注意电极产物与电解质溶液中的离子是否反应，若反应，则在电极反应中应写最终产物。
9、电解原理的应用：
⑴氯碱工业：阳极(石墨):2Cl-→Cl2+2e-(Cl2的检验：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近出气口，试纸变蓝，证明生成了Cl2)。
阴极：2H++2e-→H2↑（阴极产物为H2、NaOH。现象（滴入酚酞）：有气泡逸出，溶液变红）。⑵铜的电解精炼：电极材料：粗铜做阳极，纯铜做阴极。电解质溶液：硫酸酸化的硫酸铜溶液
⑶电镀：电极材料：镀层金属做阳极（也可用惰性电极做阳极），镀件做阴极。电解质溶液是用含有镀层金属阳离子的盐溶液。
10、化学电源
⑴燃料电池：先写出电池总反应（类似于可燃物的燃烧）；
再写正极反应（氧化剂得电子，一般是O2+4e-+2H2O→4OH-（中性、碱性溶液）O2+4e-+4H+→2H2O(酸性水溶液)。负极反应=电池反应-正极反应（必须电子转移相等）
⑵充放电电池：放电时相当于原电池，充电时相当于电解池（原电池的负极与电源的负极相连，做阴极，原电池的正极与电源的正极相连，做阳极），11、计算时遵循电子守恒，常用关系式：2 H2~ O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4OH-~4H+~4e-
12、金属腐蚀：电解阳极引起的腐蚀>原电池负极引起的腐蚀>化学腐蚀>原电池正极>电解阴极
钢铁在空气中主要发生吸氧腐蚀。负极：2Fe→2Fe 2++4e-
正极：O2+4e-+2H2O→4OH-
总反应：2Fe + O2+2H2O＝2Fe(OH)2
第二章：化学反应的方向、限度和速度
1、反应方向的判断依据：△H-T△S<0,反应能自发进行；△H-T△S=0，反应达到平衡状态
△H-T△S>0反应不能自发。该判据指出的是一定条件下，自发反应发生的可能性，不能说明实际能否发生反应（计算时注意单位的换算）课本P40T3
2、化学平衡常数：
①平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，平衡常数越大，说明反应进行的越完全。②纯固体或纯溶剂参加的反应，它们不列入平衡常数的表达式
③平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关，单位与方程式的书写形式一一对应。对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数
④化学平衡常数受温度影响，与浓度无关。温度对化学平衡的影响是通过影响平衡常数实现的。温度升高，化学平衡常数增大还是减小与反应吸放热有关。
3、平衡状态的标志：①同一物质的v正=v逆
②各组分的物质的量、质量、含量、浓度（颜色）保持不变
③气体的总物质的量、总压强、气体的平均分子量保持不变只适用于△vg≠0的反应④密度适用于非纯气体反应或体积可变的容器
4、惰性气体对化学平衡的影响
⑴恒压时充入惰性气体，体积必增大，引起反应体系浓度的减小，相当于减压对平衡的影响 ⑵恒容时充入惰性气体，各组分的浓度不变，速率不变，平衡不移动
⑶对于△vg=0的可逆反应，平衡体系中加入惰性气体，恒容、恒压下平衡都不会移动
5、⑴等效平衡：①恒温恒压，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，浓度相同，转化率相同。②恒温恒容，△vg=0的反应，只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同，均可达到等效平衡；平衡时各组分的百分含量相同，转化率相同。
⑵等同平衡：恒温恒容，适用于所有有气体参加的可逆反应，只要使转化后物质的量与最初加入的物质的量相同，均可达到等同平衡；平衡时各组分的物质的量相同，百分含量相同，浓度相同。
6、充气问题：以aA(g)+bB(g)cC(g)⑴只充入一种反应物，平衡右移，增大另一种反应物的转化率，但它本身的转化率降低 ⑵两种反应物按原比例充，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡
⑶初始按系数比充入的反应物或只充入产物，平衡时再充入产物，恒容时相当于加压，恒压时等效平衡 化学反应速率: 速率的计算和比较；浓度对化学速率的影响（温度、浓度、压强、催化剂）； V-t图的分析
第三章
物质在水溶液中的行为
1、强弱电解质：
⑴强电解质：完全电离，其溶液中无溶质分子，电离方程式用“＝”，且一步电离；强酸、强碱、大多数盐都属于强电解质。
⑵弱电解质：部分电离，其溶液中存在溶质分子，电离方程式用“”，多元弱酸的电离方程式分步写，其余的弱电解质的电离一步完成；弱酸、弱碱、水都是弱电解质。
⑶常见的碱：KOH、NaOH、Ca(OH)
2、Ba(OH)2是强碱，其余为弱碱；
常见的酸：HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4是强酸，其余为弱酸；
注意：强酸的酸式盐的电离一步完成，如：NaHSO4=Na++H++SO42-，而弱酸的酸式盐要分步写，如：NaHCO3=Na++HCO3-, HCO3-CO32-+H+
2、电离平衡
⑴ 电离平衡是平衡的一种，遵循平衡的一般规律。温度、浓度、加入与弱电解质相同的离子或与弱电解质反应的物质，都会引起平衡的移动
⑵ 电离平衡常数（Ka或Kb）表征了弱电解质的电离能力，一定温度下，电离常数越大，弱电解质的电离程度越大。Ka或Kb是平衡常数的一种，与化学平衡常数一样，只受温度影响。温度升高，电离常数增大。
3、水的电离：
⑴ H2OH++OH-，△H>0。升高温度、向水中加入酸、碱或能水解的盐均可引起水的电离平衡的移动。
⑵ 任何稀的水溶液中，都存在，且[H+]·[OH-]是一常数，称为水的离子积（Kw）；Kw是温度常数，只受温度影响，而与H+或OH-浓度无关。
⑶ 溶液的酸碱性是H+与OH-浓度的相对大小，与某一数值无直接关系。
⑷ 当溶液中的H+ 浓度≤1mol/L时，用pH表示。
无论是单一溶液还是溶液混合后求pH，都遵循同一原则：若溶液呈酸性，先求c(H+);若溶液呈碱性，先求c(OH-),由Kw求出c(H+)，再求pH。
⑸向水中加入酸或碱，均抑制水的电离，使水电离的c(H+)或c(OH-)<10-7mol/L，但
c(H+)H2O=c(OH-)H2O。如某溶液中水电离的c(H+)=10-13mol/L，此时溶液可能为强酸性，也可能为强碱性，即室温下，pH=1或13 向水中加入水解的盐，促进水的电离，使水电离的c(H+)或c(OH-)>10-7mol/L，如某溶液中水电离的c(H+)=10-5mol/L，此时溶液为酸性，即室温下，pH=5，可能为强酸弱碱盐溶液。
4、盐的水解
⑴在溶液中只有盐电离出的离子才水解。本质是盐电离出的离子与水电离出H+或OH-结合生成弱电解质，使H+或OH-的浓度减小，从而促进水的电离。
⑵影响因素：①温度：升温促进水解
②浓度：稀释促进水解 ③溶液的酸碱性④ 同离子效应 ⑷水解方程式的书写：
①单个离子的水解：一般很微弱，用，产物不标“↑”“↓”；多元弱酸盐的水解方程式要分步写 ②双水解有两种情况：Ⅰ水解到底，生成气体、沉淀，用＝，标出“↑”“↓”。Ⅱ部分水解，无沉淀、气体，用，产物不标“↑”“↓”；
⑸ 盐类水解的应用：①判断溶液的酸碱性
②判断盐溶液中的离子种类及其浓度大小
③判断离子共存
④加热浓缩或蒸干某些盐溶液时产物的判断，如AlCl3溶液
⑤某些盐溶液的保存与配制，如FeCl3溶液
⑥某些胶体的制备，如Fe(OH)3胶体
⑦解释生产、生活中的一些化学现象，如明矾净水、化肥的施用等。（解释时规范格式：写上对应的平衡—–条件改变平衡移动—–结果）
5、沉淀溶解平衡：
⑴ Ksp:AmBnmAn++nBm-,Ksp=[An+]m[Bm-]n。
①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，不改变Ksp。②对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力越强。⑵ Q>Ksp,有沉淀生成；Q=Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；Q
⑶ 一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。如锅垢中Mg(OH)2的生成，工业中重金属离子的除去。
6、离子反应：
⑴ 与量有关的离子方程式的书写：设量少的物质物质的量为1mol，与另一过量的物质充分反应。⑵ 离子共存推断题解答时应注意：①判断一种离子存在后，一定注意与之不共存的离子一定不存在；②前面加入的试剂对后面的鉴定是否有影响。
⑶ 离子（或物质）检验的一般步骤：取少量——加试剂——观现象——定结论。
化学反应的方向教案及反思 篇11
教学目标
知识目标
使学生掌握反应物中有一种过量的计算；
使学生掌握多步反应的计算。
能力目标
通过化学计算，训练学生的解题技能，培养学生的思维能力和分析问题的能力。
情感目标
通过化学方程式的计算，教育学生科学生产、避免造成不必要的原料浪费。
教学建议
教材分析
根据化学方程式的计算，是化学计算中的一类重要计算。在初中介绍了有关化学方程式的最基本的计算，在高一介绍了物质的量应用于化学方程式的计算。本节据大纲要求又介绍了反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。到此，除有关燃烧热的计算外，在高中阶段根据化学方程式的计算已基本介绍完。
把化学计算单独编成一节，在以前学过的关化学方程式基本计算的基础上，将计算相对集中编排，并进一步讨论有关问题，这有利于学生对有关化学方程式的计算有一个整体性和综合性的认识，也有利于复习过去已学过的知识，提高学生的解题能力。
教材在编写上，注意培养学生分析问题和解决问题的能力，训练学生的科学方法。此外，还注意联系生产实际和联系学过的化学计算知识。如在选择例题时，尽量选择生产中的实际反应事例，说明化学计算在实际生产中的作用，使学生能认识到学习化学计算的重要性。在例题的分析中，给出了思维过程，帮助学生分析问题。有些例题，从题目中已知量的给出到解题过程，都以物质的量的有关计算为基础，来介绍新的’化学计算知识，使学生在学习新的计算方法的同时，复习学过的知识。
本节作为有关化学反应方程式计算的一个集中讨论，重点是反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。难点是多步反应计算中反应物与最终产物间量关系式的确定。
教法建议
有关化学方程式的计算是初中、高一计算部分的延续。因此本节的教学应在复习原有知识的基础上，根据本节两种计算的特点，帮助学生找规律，得出方法，使学生形成清晰的解题思路，规范解题步骤，以培养学生分析问题和解决问题的能力。
一、有一种反应物过量的计算
建议将[例题1]采用如下授课方式：
（1）将学生分成两大组，一组用 求生成水的质量，另一组用 求生成水的质量。各组分别汇报结果（学生对两组的不同结果产生争议）
（2）教师让各组分别根据水的质量计算水中氢元素和氧元素的质量。并组织学生根据质量守恒定律讨论两种计算结果是否合理。由此得出 过量，不应以过量的 的量进行计算。
通过学生的实践，感受到利用此方法先试验再验算很麻烦。从而引出如何选择反应物的简化计算过程。并让学生注意解题步骤。
对于[例题2]建议师生共同完成，巩固所学的计算步骤和方法。在此之后教师可补充针对性习题，由学生独立完成，强化解题技能。
二、多步反应的计算
为培养学生的自学能力，建议让学生阅读[例题3]，得出此种题型的一般解题步骤。然后，根据此步骤师生共同分析完成[例3]。
[例题4]建议在教师的引导下，由小组讨论分析并完成解题过程。然后根据学生状况可适当补充针对性习题进行思维能力的训练。
教学中教师应注重解题思路分析、方法的应用以及加强学生能力的培养。
本节内容涉及的题型较多，变化较大，有一定难度。因此，可安排一节习题，复习，巩固提高前两课时的教学内容，如果学生学有余力，在反应物过量的计算中，可增加过量物质还能继续与生成物反应的题型。但应注意不能随意加大难度，增加学生负担，影响整体教学质量。
典型例题
例1 常温常压下，将盛有 和 的混合气体的大试管倒立在水槽中，水面上升至一定位置后不再变化，此时还有3mL气体，则原混合气体中的 的体积是（ ）
（A） （B） （C） （D）
分析：剩余气体有可能是 ，也可能是NO，应分别假设再解。关键要抓住，已溶解气体中全消失的是 与 ，其体积比为4：1。若 有余则过量部分与水生成 与NO，这部分 与NO的关系是3：1。
（1）设余 3mL，则有 气体按下式反应而消失：
则
原 为
（2）设余NO 3mL，则发生此NO的 设为
有 气体与水恰生成
原 为
解答：A、C
点拨：本题为常见的传统基础题型，应讨论余 或余NO时的两种情况。本题无需求 ，为适合其它类似计算而求 。
例2 将 的混合气（标准状况，下同），使全部通过足量稀硫酸，充分吸收后使稀硫酸增重，并有的无色气体残留，该气体不能使余烬木条复燃。求原混合气的平均相对分子质量。
分析：混合气体通入稀硫酸，发生氨被吸收、 和 以4：1与水生成 和过量的 与稀酸中的水生成硝酸和NO的反应。即：
经分析可知原混合气体的质量是被稀硫酸吸收的气体质量与剩余NO的质量之和，据此可解。
解答：混合气的物质的量为
未吸收气体只能是NO，其物质的量为
该NO的质量是
∴原混合气的总质量为
答：平均相对分子质量为。
点拨：本题可有变式，如去求原混合气中 的物质的量分别各多少摩，这则要抓住因余下气体NO，示出有 过量，此 有一部分按物质的量比4：1与 溶入水成硝酸，即 的体积是 的4倍。另一部分 与稀酸中水按 生成 和NO反应，由余 NO可知这部分 应为×3mol。即：
设 为 ， 为 ， 为
据题意可得：
解之可知，从略。
例3 在密闭容器中放入 和固体 共 。将其加热至150℃经充分反应后，放出其中气体并冷却至原温度，得到剩余固体质量为 。求原混合物中 、 各自的质量。
分析：在加热时发生的反应如下，在150℃水为气态。
总反应可视为：
其后可分析在 过量时生成的固体为 ；在 过量时，生成的固体是 和 的混合物。在计算时分别讨论求解。
解答：（1）设 过量或恰适量则余下固体为 ，设为 ，
因 为 ， 。
∴
（2）设 过量，剩余固体为 和 混合物，设原 为
96 70
解之，
质量为 （答略）
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化学反应的方向教案及反思 篇12
第1节 化学反应的方向
学习目标
1． 理解熵及熵变的意义
2． 能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。
知识梳理
1． 焓变______(是，不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。
2． 熵，符号为____，单位______，是描述_____________的物理量，熵值越大，___________。
在同一条件下，不同的物质熵值______，同一物质S(g)___S(l) ____ S(s) (＜,＞,＝)。
3． 熵变为___________________________，用符号_______表示。
产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应，为熵值______(增大，减小，不变)的反应，熵变为______(正，负)值。
4．在___________一定的`条件下，化学反应的方向是____________共同影响的结果，反应方向的判据为_______________。
当其值：大于零时，反应________________
小于零时，反应_______________
等于零时，反应________________
即在__________一定的条件下，反应_____(放热，吸热)和熵______(增大，减小，不变)都有利于反应自发进行。
5．恒压下温度对反应自发性的影响
种类 ΔH ΔS ΔH—TΔS 反应的自发性 例
1 — + 2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g)
2 + — 2CO(g)→2C(s)+O2(g)
3 + + 在低温
在高温 CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)
4 — — 在低温
在高温 HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)
当ΔH，ΔS符号相同时，反应方向与温度T______(有关，无关)
当ΔH，ΔS符号相反时，反应方向与温度T______(有关，无关)
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1．方法导引
（1）通过计算或分析能确定ΔH –TΔS的符号，进而确定反应自发进行的方向是本节的重点。
（2）熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大，其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵，液态物质的熵大于固态物质的熵；相同物态的不同物质，摩尔质量越大，或结构越复杂，熵值越大。
（3）对某化学反应，其熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。在化学反应过程中，如果从固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；如果从少数的气态物质生成多数的气态物质，体系的混乱度也变大。这时体系的熵值将增加。根据这些现象可以判断出过程的ΔS＞0。
（4）利用ΔH -TΔS 的符号可判断恒温恒压条件下反应的方向：ΔH -TΔS＜0时，反应自发进行；ΔH –TΔS = 0时，反应达到平衡状态；ΔH–TΔS＞0反应不能自发进行。当焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用，可以估算反应发生逆转的温度（正为转向温度）：T(转)= 。化学反应体系的焓变减少（ΔH＜0）和熵变增加（ΔS＞0）都有利于反应正向进行。
※（5）在一定温度范围内，反应或过程的ΔH（T）≈ΔH（298K）, ΔS（T）≈ΔS（298K）,式中温度T既可以是298K，也可以不是298K，这是由于当温度在一定范围改变时，反应的ΔH =ΔfH(反应产物)–ΔfH(反应物)。尽管反应物与生成物的ΔfH，S均相应改变，但它们相加减的最终结果仍基本保持不变。
2．例题解析
例1．分析下列反应自发进行的温度条件。
（1）2N2(g) + O2(g) → 2 N2O(g)；ΔH = 163 kJ. mol—1
（2）Ag (s) + Cl2( g ) → AgCl ( s)；ΔH = – 127 kJ. mol—1
（3）HgO(s)→ Hg ( l ) + O2( g )；ΔH = 91 kJ. mol—1
（4）H2O2( l ) → O2( g ) + H2O( l ) ；ΔH = – 98 kJ. mol—1
解析：反应自发进行的前提是反应的ΔH-TΔS＜0，与温度有关，反应温度的变化可能使ΔH-TΔS符号发生变化。
（1）ΔH ＞0，ΔS＜0，在任何温度下，ΔH-TΔS＞0，反应都不能自发进行。
（2）ΔH ＜0，ΔS＜0，在较低温度时，ΔH-TΔS＜0，即反应温度不能过高。
（3）ΔH ＞0，ΔS＞0，若使反应自发进行，即ΔH-TΔS＜0，必须提高温度，即反应只有较高温度时自发进行。
（4）ΔH ＜0，ΔS＞0，在任何温度时，ΔH-TΔS＜0，即在任何温度下反应均能自发进行。
例2．通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)4经提纯后在约473K分
解得到高纯镍。Ni( s ) + 4CO(g) Ni(CO)4 ( l ) 已知反应的ΔH = -161 kJ. mol—1
ΔS = -420 J. mol—1. K—1。试分析该方法提纯镍的合理性。
分析：根据ΔH-TΔS = 0时，反应达到平衡，则反应的转折温度为：
T =
当T＜383K时，ΔH-TΔS＜0，反应正向自发进行；
当T＞383K时，ΔH-TΔS＞0，反应逆向自发进行。
粗镍在323K与CO反应能生成Ni(CO)4，Ni(CO)4为液态，很容易与反应物分离。Ni(CO)4在473K分解可得到高纯镍。因此，上述制高纯镍的方法是合理的。
化学反应的方向教案及反思 篇13
课题:化学反应进行的方向
课时安排:一课时课型:讲授型
教材版本:人教版章节:第二章第四节
主讲人:吴海燕
●学生情况
学生的基础知识不是很扎实,不宜就教材里的内容作太多的延伸和拓展,注重把书本里最基本的知识讲解透彻。
●教学目标
知识与技能:
1、理解焓判据、熵的概念;
2、理解焓判据和熵判据对化学反应进行方向的共同影响;
3、学会利用焓判据和熵判据分析化学反应进行的方向。
过程与方法:
1、利用已知事实,学生讨论得出焓变与熵变与化学反应进行方向的关系
情感态度与价值观:
1、学会从不同的角度去综合的分析问题,灵活运用理论依据进行解题。
●教学重点
利用焓判据和熵判据判断反应进行的方向
●教学难点
焓判据和熵判据的综合运用
●教学方法
设疑引导、实验探究、点拨探讨
●教学媒体
ppt、电脑、投影、实验装置、黑板等
●教学过程
【老师】
在本章的绪言里明确指出了本章书我们要学习关于化学反应的三个问题,它们分别是:
【PPT】
化学反应进行的快慢
——化学反应速率
化学反应进行的限度
——化学平衡
化学反应进行的方向
——?
【老师】
现面两个问题我们已经学习完了,那化学反应进行的方向我们又该如何来判断呢?我们怎么知道一个反应自发进行的是哪一个方向呢?
现在,先请同学们看这一组自发过程。
【PPT】
自发过程:
自然界中水总是从高处往地处流;
电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动;
室温下冰块自动融化;
墨水扩散;
食盐溶解于水。
【老师】
水往地处流、食盐溶解等过程是我们日常生活中很常见的现象。这是不用依靠任何外力的帮助就可以自发进行的过程。
我们再来看一组自发反应,看看有什么不同。
【PPT】
自发反应:
镁条燃烧:Mg(s)+O2(g)=MgO(s)
酸碱中和:H++OH-=H2O
铁器暴露在潮湿空气中会生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)
甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
【老师】
这四个反应同样是在一定的条件下,不用借助外力就可以自发进行的反应。那现在就有两个概念了,自发过程和自发反应,我们该怎样给它们下一个定义呢?
是自发过程的范围大还是自发反应的范围大?(自发过程)自发反应是从属于自发过程的,是属于自发过程的一部分。
那我们现在就来给它们下一个定义。
【PPT】
自发过程:
在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程。
自发反应:
在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显着程度,就称为自发反应。
【老师】
那么我们该如何判断一个过程,一个反应能否自发进行呢?一个过程或者一个反应要自发的进行是否要符合什么条件呢?
寻找这个能令反应自发进行的判据就是我们今天的重点内容。
首先请同学们观察下列几个自发进行的反应,找出它们的共同之处。
【PPT】
2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=-368kJ/mol
3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-/mol
【老师】
它们的△H都是小于0的,也就是说,它们都是放热反应。那么,是反应物所具有的能量高还是生成物所具有的能量高呢?(反应物)换句话说,这三个反应都是从高能量向低能量转化的反应。现在我们可以把它们的共同点总结为:
【PPT】
共同点:△H<0,放热反应,高能向低能转化。
【老师】
通常,我们把反应的这个能量变化叫做焓变(△H)。那么我们的焓判据就可以表述为:
【PPT】
焓(H)判据:
自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量,焓变小于0),这一经验规律就是焓判据,是判断化学反应进行方向的判据之一。
【老师】
由这个焓判据,我们是不是可以得到这么一个规律:
【PPT】
规律:
一般情况下,△H<0的反应容易自发进行。
【老师】
一般情况下,焓减的反应都是容易自发进行的。这里有几点是大家要注意的:
【PPT】
注意:
(1)焓变(△H)只决定于体系的始态和终态,与变化的途径无关;
(2)焓判据只能用于判断过程的方向,能否实现要看具体条件;
(3)焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行,与化学反应速率无关。
【练习】
知道了某过程有自发性之后,则(A)
A、可判断出过程的方向
B、可确定过程是否一定会发生
C、可预测过程发生完成的快慢
D、可判断过程的热效应
【老师】
在这个焓判据里,有几个字是很值得我们斟酌的“一般情况下”,那是不是说,会存在例外呢?我这里有几个例外的例子,大家一起来看一下。
【PPT】
例:
C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g)△H>0
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0
NH4HCO3(s)+CH3COOH(l)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H>0
【老师】
这几个都是△H>0,也就是焓增加的吸热反应,但是它们都是可以自发进行的。那是不是说焓判据是错误的呢?不是,这只是说明了焓变不能作为判断反应是否自发进行的独立依据。除了焓变,书本上还提到一个什么可以用来作为判据?(熵变)
什么是熵呢?大家对这个概念挺陌生的是不是,不要紧我们一起来看一下什么是熵。
【PPT】
熵(S):
在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称作熵。
【老师】
由有序自发地转变为无序,体系的混乱度是增加的,那我们可以这样来理解,熵其实就是一个可以反应体系混乱程度的值。体系越混乱,熵值越大。
那熵变就是反应前后混乱度之差了。那我们怎么用这个差值来判断反应是否自发进行呢?大家来看下面的这几个例子:
【PPT】
1、冰→液态水→水蒸气
2、氯化钠晶体溶于水
3、自发进行的吸热反应:
N2O5分解:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+/mol
碳酸铵的分解:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+/mol
【老师】
水固态变为气态,是不是水分子由有序排列变为无序排列的过程呢?那这个时候,体系的混乱度会怎么样?也就是熵增加的过程。所以,物质由固态到液态再到气态的这个变化的过程就是一个熵增加的过程,S(固) 同样的道理,晶体的溶解也是熵增的过程。那这两条反应呢?N2O5分解,由两体积变为有NO2和O2共存的五体积,混乱度是增加的,那熵值也增加。同样的,碳酸铵的分解也是一个熵值增加的反应,那现在我们就可以总结出这几个反应的共同点是: 【PPT】 共同点:熵(S)增加 【老师】 同时也可以总结得出两个规定: 【PPT】 规定: (1)体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小。 (2)同一物质,在气态时熵最大,液态时次之,固态时最小。 【老师】 那我们的熵判据就可以表述为: 【PPT】 熵(S)判据: 在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。 【老师】 同样的,我们可以得到这么一个规律: 【PPT】 规律: 一般情况下,熵增的反应容易自发进行。 【老师】 这里要注意的几点和刚才的焓判据差不多: 【PPT】 注意: (1)熵变只是反应能否自发进行的一种因素; (2)熵变(△S)只决定于体系的始态和终态,与变化的途径无关; (3)熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行,与化学反应速率无关。 【老师】 那我们是不是就终于找到了一个可以判断反应是否自发进行的判据呢?不是的,在熵判据里也有这么几个字“一般情况下”。而且大家看这个例子: 【PPT】 例:-10。C的水会自动结冰 【老师】 看来熵变也不能作为判断反应是否自发进行的独立依据。那现在怎么办?我们可以把两个判据合起来是不是。 那一个自发过程、自发反应就是要符合: 【PPT】 自发过程的两大变化趋势: (1)能量趋于减小 (2)混乱度趋于增大 【老师】 用四个字总结就是“焓减、熵增”。我们把这个叫做符合判据,科学家们总结出了一条公式△G=△H-T△S,△G代表的是自由能,用自由能来判断反应进行的方向是最全面最科学的,当△G<0时,反应就可以自发进行,那现在就请同学们根据这个公式合和△H、△S的符号判断一下△G的符号,再利用△G来说明反应是否可以自发进行,填在这个表上面。 【PPT】 焓变△H熵变△S自由能△G反应在该状况下能否自发进行 △H<0 -△S>0 +△G<0能 △H>0 +△S<0 -△G>0不能 △H<0 -△S<0 -——视乎T的取值 △H>0 +△S>0 +——视乎T的取值 【老师】 从这个表上,大家要记住两条,1、△H<0,△S>0的反应是可以自发进行的;2、△H>0,△S<0的反应是不可以自发进行的。 【练习】 1、下列过程是非自发的是∶(D) A、水由高处向低处流; B、天然气的燃烧; C、铁在潮湿空气中生锈; D、室温下水结成冰。 2、下列说法正确的是∶(C) A、凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的; B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变; C、自发反应在恰当条件下才能实现; D、自发反应在任何条件下都能实现。 3、自发进行的反应一定是(D) A、吸热反应 B、放热反应 C、熵增加反应 D、熵增加或者放热反应 4、下列说法正确的是(D) A、放热反应一定是自发进行的反应 B、吸热反应一定是非自发进行的反应 C、自发进行的反应一定容易发生 D、有些吸热反应也能自发进行 5、水的三态的熵值大写关系正确的是(C) A、Sm(s)>Sm(l)>Sm(g) B、Sm(l)>Sm(s)>Sm(g) C、Sm(g)>Sm(l)>Sm(s) D、Sm(g)>Sm(s)>Sm(l) 6、下列过程属于熵增加的是(C) A、一定条件下水由气态变为液态 B、高温高压条件下使石墨转化为金刚石 C、散落的火柴的无序排列 D、CO点燃时生成CO2 7、碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是∶(A) A、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大; B、其分解是因为外界给予了能量; C、其分解是吸热反应,据能量判据不能自发分解; D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。 § 原电池 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 § 原电池 一、原电池实验探究 （1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ +2+ Zn+2H=Zn+H2↑ 为什么会产生电流呢？ 其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子 讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。 讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 学生：负极（Zn）正极（Cu） 实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为： 2＋ 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn（氧化） ＋ 正极（Cu）：2H＋2e＝H2↑（还原） 讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料 ②满足所有守衡 +2+ 总反应是：Zn+2H=Zn+H2↑ 讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？ 学生：当然能，生活中有形形色色的电池。过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？ 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极 2、电解质溶液 3、形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液 4、自发的氧化还原反应(本质条件)思考：锌铜原电池的正负极可换成哪些物质？保证锌铜原电池原理不变，正负极可换成哪些物质？（C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等）问：锌铜原电池中硫酸能换成硫酸钠吗？ 判断是否构成原电池，是的写出原电池原理。 （1）镁铝/硫酸；铝碳/氢氧化钠；锌碳/硝酸银 ；铁铜在硫酸中短路；锌铜/水；锌铁/乙醇；硅碳/氢氧化钠 （2）[锌铜/硫酸（无导线）；碳碳/氢氧化钠] 若一个碳棒产生气体升，另一个产生气体升，判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/L，体积为3L，求此时氢离子浓度。 （3）银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中，滴入硫酸铜，问是否平衡？（银圈下沉） （4）Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4盐桥（充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂） （5）铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中 镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中 思考：如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢？ 2+2+请将氧化还原反应 Zn + Cu = Cu + Zn设计成电池： 硫s硫酸铜 硫酸 硫酸铜 此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中，用到了盐桥 什么是盐桥？ 盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥的作用是什么？ 可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。 盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 三、原电池的工作原理： 正极反应：得到电子（还原反应）负极反应：失去电子（氧化反应）总反应：正极反应+负极反应 想一想：如何书写复杂反应的电极反应式？ 较繁电极反应式=总反应式-简单电极反应式 例：熔融盐燃料电池具有高的放电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合0物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，已制得在650C下工作的燃料电池，试完成有关的电极反应式： • 负极反应式为：2CO+2CO3-4e-=4CO2 2-正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO3 电池总反应式：2CO+O2=2CO2 四、原电池中的几个判断 1.正极负极的判断： 正极：活泼的一极 负极：不活泼的一极 思考：这方法一定正确吗？ 2.电流方向与电子流向的判断 电流方向：正→负 电子流向：负→正 电解质溶液中离子运动方向的判断 阳离子:向正极区移动 阴离子:向负极区移动 练习：下列哪些装置能构成原电池？ 练习： 某原电池的总反应的离子方程式为： 3+2+ 2Fe+Fe == 3Fe，不能实现该反应的原电池组成是（） A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液 练习： 宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反应保持在高温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是：（）A．H2为正极，O2为负极 -B．电极反应（正极）：O2+2H2O+4e-=4OH -C．电极反应（负极）：2H2+4OH=4H2O-4e-D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应 练习： 下列关于原电池的叙述正确的是（） A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置 C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极化学反应的方向教案及反思 篇14
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