【课的引入】汽车尾气中的主要污染物是NO和CO,是大气污染物。人们提出通过以下反应来处理汽车尾气以减轻污染。 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g), 这个方案是否可行? 【讲述】上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的快慢、限度和方向是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论,我们已经初步解决了反应的快慢和限度问题,这节课我们来讨论化学反应进行的方向问题。 【提问】举例说说生活中我们见过的一些自发过程,就是在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程。 【提问】从能量的角度分析同学们提到的这些过程有什么共同特点? 【追问】阅读教材中提供的热化学反应方程式,结合前面总结的特点尝试总结规律:判断某一过程能能否自发进行的依据。 【讲述】科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”的自然现象,提出了焓判据为反应方向的判断提供了必要的依据。 【板书】一、反应方向的焓判据 【指出】多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能自发进行。如:硝酸铵溶于水要吸热,室温下冰块的溶解要吸热……阅读教材中提供的热化学反应方程式,努力分析这些吸热反应能够自发进行的共同特点,你能得到什么结论? 【讲述】科学家根据体系存在着力图使自身由“有序”变为“无序”的自然现象,提出了熵判据为反应方向的判断提供了另一个必要的依据。 【板书】二、反应方向的熵判据 【提问】如何理解“熵”的含义? 【讲述】体系的有序性越高,即混乱度越低,熵值就越小。有序变为无序——熵增的过程。 【板书】熵值的大小判断: ⑴气态>液态>固态 ⑵与物质的量成正比 【板书】反应熵变: △S=∑S(产物)―∑S(反应物) 【提问】反应的熵变△S的正、负与反应体系中各物质的状态有何关系? 【讨论】完成教材中的学与问。 【提问】有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行,例如: –10℃的液态水会自动结冰成为固态,就是熵减的过程(但它是放热的);再如: 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=–39.35J·mol-1·K-1。 你能从中得到什么启示? 【板书】三、焓变与熵变对反应方向的共同影响 恒温、恒压下,判断化学反应自发性的判据是体系自由能变化(△G) 定义:△G=△H—T△S 单位:kJ/mol 【总结】体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。 【提问】△G的大小与反应能否自发进行的关系。 【引领学生完成课堂总结】 焓判据和熵判据的应用: |