选修4 第2章 第1节 化学反应的方向 第1课时（新授）
枣庄一中西校
教材分析：
化学反应方向是为了解决一个化学反应在指 ( http: / / www.21cnjy.com )定条件下能否发生，以及在什么条件下可以发生的问题。第一课时已经介绍了反应焓变对化学反应方向的影响（即能量判据）。本节课引入熵、及熵变的概念，并主要介绍熵变对反应方向的影响，这为下节课学习综合判据奠定知识基础。所以说，本课时内容起到承上启下的作用，比较重要。
设计思路：
先带领学生复习焓变是如何影响反应方向的 ( http: / / www.21cnjy.com )，并以习题的形式考查学生掌握情况。由于焓变只是反应方向的影响因素之一，并不是唯一因素，引入本节课学习内容——熵变也是影响因素之一。通过列举学生学习、生活中容易发现的现象创设情境，引出描述体系混乱度的物理量（熵，S），通过问题分析帮助学生理解反应熵变（△S）也是影响反应方向的重要因素。让学生知道，熵增加（△S＞0），是有利于反应自发进行的，但由于某些熵减小（△S＜0）的反应可能自发进行，帮助学生建立辩证思想。
教学目标：
知识与技能目标：
（1）通过介绍熵的概念，使学生知道化学反应存在熵变。
（2）通过分析反应的熵变与反应的方向，使学生了解反应熵变与反应方向有关，但不是唯一的影响因素。
过程与方法目标：
结合实际现象几相关化学知识理解化学反应进行的方向。
情感态度与价值观目标：
通过对本节内容的学习，初步树立起辨证唯物主义的世界观，激发探求未知知识的兴趣。
教学重点：
（1）熵、及熵变的概念。
（2）熵变是如何影响反应方向的。
教学难点：
辩证得分析熵变对反应方向的影响。
教学过程
环节 教师活动 学生活动 设计意图
复习回顾 【提问】1、什么是自发反应？请举例说明。2、焓变时如何影响反应方向的？【针对练习】下列叙述正确的是 （ ）A．焓变为正的反应都是吸热反应B．焓变为负的反应都能自发进行C．焓变为正的反应不能自发进行D．化学反应焓变直接决定反应方向 思考回答：在温度压强一定的条件下， ( http: / / www.21cnjy.com )不借助光、电等外部力量就能自动进行的反应称为自发反应。比如燃烧；△H＜0有利于自反进行，但有些△H＞0的反应也能自发进行。即焓变时判断反应方向的重要依据，但不是唯一依据。答：A 检查学生对上节课学习的知识的掌握情况，为本节课的引入做好铺垫。检查学生对上节课知识的理解情况。
创设情境 【情景引入】你已知道，硝酸铵溶于水是吸热过程，氢氧化 ( http: / / www.21cnjy.com )钠溶于水是放热过程，而蔗糖溶于水热效应微乎其微。这也说明了焓变并不是决定反应方向的唯一依据。那么，你能说出这三个过程的共同点吗？【问题指导】同学们给出的两种说法差不多，而且都很好。但是请大家思考，这两种说法有什么不妥吗？ 小范围讨论：1、它们溶于水都电离成阴、阳离子了。2、它们都从块状固体，分散成了肉眼看不见的微粒。思考回答：蔗糖是非电解质，溶于水时不电离。聆听 培养学生思考问题能力、语言表达能力。学生给出的两个问题都是经过思考了的，但是很显然，第一个说法是错误的，蔗糖是非电解质，溶于水时是不电离的 。培养学生辨别问题的能力。
【讲解】同学们说的很好。它们都是由不同微粒构成的，但是这些微粒本来是有序的、紧密的排列在一起的，但是溶于水后，都变成了混乱的了。
自主学习 【教师指导】请同学们阅读教材36页-37页上文，回答一下问题：1、什么是熵？用什么表示？2、不同物质的熵相同吗？同种物质的熵与什么有关？3、什么是熵变？如何表示？ 阅读教材回答：1、熵是用来表示体系物理量的物理量，用S表示，S越大说明体系混乱度越大。2、同一条件下，不同物质的S不同，同种物质的S与其聚集状态有关：S(g)＞S(l)＞S(s)。3、熵变△S=S(反应产物)-S(反应物)。△S＞0表示熵增加，△S＜0表示熵减小。 培养学生自主学习能力、信息提取能力、语言表达能力。
板书 §2-1-2 反应熵变与反应方向一、熵、熵变1、熵：描述体系混乱度的物理量2、S(g)＞S(l)＞S(s)3、熵变：△S=S(反应产物)-S(反应物)。△S＞0即熵增加，△S＜0即熵减小 理解笔记 是知识系统化。
情境创设 【设疑】我们下面从反应熵变即混乱度的角度考虑，熵变对反应方向会有何影响呢？【展示图片】 读图思考回答：熵增加是有利于自发进行的。 用图片启发学生，熵增加是有利于反应自发进行的。理论联系实际，培养学生严谨的科学态度。
知识深化 【讲评】同学们回答的对！ 【讲解】有很多的△S＞0的反应在常温、常压下是能够自发进行的，如：2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) △S=57.2J·mol-1·K-1有些△S＞0的反应在常温、常压下不能自发进行，但是在较高温度下就能自发进行了，如：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △S=169.6J·mol-1·K-1事实上，还有一些△S＜0的反应在一定条件下也能自发进行，比如：2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s) △S=-39.4J·mol-1·K-1【设疑】请同学们思考，这说明什么？ 聆听思考了解思考小范围讨论回答：这说明熵增加有利于反应自发进行，但是熵减小的反应有时也可以自发进行，熵变（△S）也只是一个与反应能否自发进行有关的因素，但不是唯一因素。 介绍熵变对反应方向的影响，并通过举例 ( http: / / www.21cnjy.com )构成思想冲突：并不是所有的△S＞0的反应在任何条件下都能自发进行，也并不是所有△S＜0的反应不能自发进行。意在培养学生辩证的唯物主义思想。锻炼学生的思考、分析问题能力和语言表达能力。
板书 二、熵变对反应方向的影响△S＞0有利于反应自发进行△S＜0不利于反应自发进行△S影响反应方向，但不是唯一因素 聆听笔记 使所学知识系统化。
学生练习 【针对练习】下列过程中△S＜0的是 （ ）A．H2O(l)=H2O(g)B．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)D．2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) 读题解答：C 针对性练习巩固。
课堂小结 【教师指导】请同学们回顾本节课，尝试复述所学内容，并交流共享你的收获。 思考讨论、交流回答： 这节 ( http: / / www.21cnjy.com )课学习了一个描述体系混乱度的物理量——熵。了解了熵增加有利于反应自发进行，熵减小不利于反应自发进行。但是熵变也不是决定反应方向的唯一因素。
拓展延伸 【设疑】通过前两节课的学习，我们已经知 ( http: / / www.21cnjy.com )道，焓变和熵变都不是觉得反应方向的唯一因素。请同学们思考，既然△H＞0不利于反应自发进行，为什么还有些能够自发进行？还有△S＜0不利于自发进行，为什么有些能够自发进行？【讲评】回答的很好。化学反应能否在一定条件下自发进行，既与焓变有关，由于熵变有关，我们不能只考虑单一因素。下节课，我们将一起探讨：到底什么因素决定了反应方向，请大家提前预习。 思考小范围讨论回答：△H＞0（不利于自发）时有可能△S＞0（有利于自发），△S＜0（不利于自发）时有可能△H＜0（有利于自发）。聆听 整合两节课的学习内容，让学生前后联系，使知识完整、系统。通过学生的讨论回答，让学生知道思考问题要考虑大局、考虑全面，培养学生思考、解决问题的能力。
作业 1、教材40页第2题；2、预习第三课时。 作业巩固布置预习，明确下节课学习任务。
附：
板书
§2-1-2 反应熵变与反应方向一、熵、熵变1、熵：描述体系混乱度的物理量2、S(g)＞S(l)＞S(s)3、熵变：△S=S(反应产物)-S(反应物)。△S＞0即熵增加，△S＜0即熵减小 二、熵变对反应方向的影响△S＞0有利于反应自发进行△S＜0不利于反应自发进行△S影响反应方向，但不是唯一因素
教学反思
本节课授课内容较少，知识上的要求不高， ( http: / / www.21cnjy.com )主要是要教会学生不要片面的思考问题，要考虑大局。重在帮助学生树立唯物主义世界观，培养学科素养。知识内容较为单一，这就更加需要教师多寻找有关生活实际的材料来充实，力争学生讲所学知识和技能当堂掌握。我在上课之前准备了不少和学生的生活相关的有关混乱度的现象，也找了不少的照片用多媒体展示给同学们，取得了很好的教学效果。其实，如果每节课都能这样上的话，定能很好的激发学生的学习兴趣，以后会尽量多向这个方面考虑。课时课题：《化学反应原理》第二章第一节化学反应的方向 第3课时
课型：新授课
授课时间： 2014 年 10 月 21 日，星期 一 ，第5 节课
备课人：滕州一中西校区
化学反应的方向 第三课时
一.教学内容：化学选修四——《化学反应原理》第二章第一节 化学反应的方向
二.教材分析：
上一节在学习了焓变和熵变分别 ( http: / / www.21cnjy.com )影响化学反应的方向后，这一节重点介绍焓和熵共同影响化学反应的方向。在本节学完之后使学生对自发反应有了更充分的认识，为以后的进一步深入研究提供了知识支持。
三.设计思路:
先复习焓变和熵变分别对反应的影响，然后 ( http: / / www.21cnjy.com )让学生自学焓和熵对反应方向的影响。再通过画坐标系的方式对△H和△S的情况进行讨论,进而深化对自发反应的理解。通过习题练习总结规律,最后做一定量的巩固训练，本节课即完成。
四.学习目标:
知识与技能：能通过熵焓公式△H-T△S定量判断反应的方向。
过程与方法：分别通过分析反应焓变与反应熵变与反应的方向，从而进一步了解影响因素以及各因素间的相互关联。
情感态度与价值观：在分析问题中能够体会到研究的乐趣，学会如何看待事物的多面性，并最终了解热力学理论研究的重要意义。
教学重.难点：通过△H-T△S判断反应的方向。
五.教学设计：
环节 教师活动 学生活动 设计意图
复习回顾 什么是自发反应？焓变是怎样影响反应方向的？熵变是怎样影响反应方向的？ 学生思考，回答51班 单丹丹52班 徐瑞 复习回顾上节课的内容,检查掌握学情
情景创设 【提问】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，那么决定反应方向的究竟是反应的焓变还是熵变呢？ 带着疑问阅读P37至 P39 引导学生自主学习
自主学习 给学生明确的思考方向，让学生通过讨论推 ( http: / / www.21cnjy.com )出常温常压下的判据。学生在教师的指导下交流、讨论自主探索的学习成果，共享群体的智慧，拓展个体的知识视野，培养学生表现、交往、评价和批判能力，形成主动学习。【板书】三、焓变与熵变对反应方向的共同影响△H–T△S﹤0反应自发进行△H–T△S=0 反应达到平衡状态△H–T△S＞ 反应不能自发进行 【总结】化学反应方向是化学反应的焓变和熵变共同影响的结果反应方向的判据为△H–T△S:△H–T△S﹤0反应自发进行△H–T△S=0 反应达到平衡状态△H–T△S＞0 反应不能自发进行 通过自主探索的学习成果，共享群体的智慧，拓展个体的知识视野，培养学生表现、交往、评价和批判能力，形成主动学习。
交流研讨 通过△H–T△S﹤0反应自发进行，温度始 ( http: / / www.21cnjy.com )终T＞0，温度对焓变与熵变有影响，但是在焓变与熵变随温度变化不大的范围内，可以认为它们是定值△H△S△H-T△S反应的自发性—+﹤0一定自发+—﹥0一定不自发——低温﹤0，高温﹥0低温自发++高温﹤0，低温﹥0高温自发讲解：△H–T△S这个判据的局限性，只能用于一定温度、压强条件下的反应，不能用于其他条件（如温度、体积一定）下的反应。此外该判据指出的是在温度、压强一定的条件下自动发生的趋势并不能说明反应能否实际发生。 △H–T△S﹤0反应自发进行时讨论温度与反应方向的关系【总结】用坐标系表示出焓变和熵变与0的大小和反应是否自发的关系 通过教师的引导作用，学生自主推导温度与反应方向的关系通过学生思考与讨论，可以提高学生的思维能力与合作探究能力。
典型例题 【投影】对于反应：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=178.2KJ·mol–1 △S=169. 62KJ·mol–1·K–1室温下能否自发进行？该反应的最低温度是多少？ 学生通过计算得到结论：室温下不能自发反应，依据△H–T△S﹤0自发反应计算反应的最低温度51班 郝大威52班 杨航 体会本节课典型题型的解题思路和规范格式，并注意熵变单位的换算
概念提升 提出问题：通过以上学习，你认为怎样判断一个反应反应是否自发进行？ 结合前面知识，重新认识焓变与熵变是自发反应的因素，但不是唯一因素，运用判据△H–T△S﹤0判断自发进行更符合客观规律。 通过前面一系列的学生活动引导学生参与概念的建构过程，帮助学生在建立概念、巩固概念的基础上发展概念，真正实现学生认知的螺旋式上升
迁移应用 能否使汽车尾气发生2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)转变成无毒物质？298K、100KPa△H=–746.8KJ·mol–1 △S=–197. 5KJ·mol–1·K–1 计算得△H–T△S=–687.92KJ·mol–1△H–T△S﹤0室温下反应能自发进行51班 生伟52班 刁治中 整合全节课内容，引导学生建立运用判据△H–T△S﹤0判断自发进行全面的视角，反刍知识
课堂小结 （一）焓变与熵变对反应方向的共同影响1.判据：△H-T△S2.判据与反应的自发性： < 0 反应自发△H-T△S = 0 达平衡状态 > 0 反应不能自发3.适用判据应注意的问题：（1）判断反应的自发性要结合△H和△S，利用△H-T△S（2）条件是温度、压强一定条件下（3）反应具有自发性，只能说明这个反应有进行的趋势，但这个反应到底能不能反应，那还要看反应进行的限度和反应进行的速率。 由学生来课堂小结，构建自己的知识网络 从三维目标的角度进行小结，让学生养成反复琢磨，提高知识概括的能力。
巩固练习 1．下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是（ ）A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的2.电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是： SiO2(s)+4HF(g)==SiF4(g)+2H2O(g)△H(298.15K)=-94.0kJ·mo ( http: / / www.21cnjy.com )l-1 △S(298.15K)=-75.8J·mol-1·K-1 （设△H和△S不随温度而变化）试求此反应自发进行的温度条件。 学生独立完成练习并展示结果51班 姜山 杨欣然52班 许路 魏璇 通过对习题的思考及分析对焓变与熵变对自发反应的影响作进一步认识和理解
作业设计 1.课本P40第3题2.在互联网查阅资料加深对熵、熵变的理解，运用复合判据判断自发方向 学生记录作业，总结、整理和反思全堂课内容 创新作业形式，留给学生自我反思的时间
教学反思 本节课知识难度不大，学生容易理解。结 ( http: / / www.21cnjy.com )合一些常见的反应，学生学习积极性较大,激发出学生学习的兴趣。通过设计问题层层递进，学生思维广度和深度都很大。从学生学习效果和综合能力提高方面来看，这是一节很好的课。需要改进有1、实体设计要更有针对性2、课堂能够提供更多的空间，让更多的学生动手参与。总的来讲，本节课还是收到了预期中的效果。第二章第1节 化学反应的方向
第2课时
枣庄二中
一.教材分析：
这节重点介绍熵的判据,是对上节课讲的焓变 ( http: / / www.21cnjy.com )对自发反应影响进一步的深化.在本节学完之后对自发反应有了更充分的认识，为以后的进一步深入研究提供了知识支持。
二.教学目标:
1.了解熵变的概念，知道化学反应存在熵变。
2.了解熵变与反应方向的关系，能利用熵变判断反应方向。
3.在分析问题中能够体会到研究的乐趣，学会如何看待事物的多面性，并最终了解热力学理论研究的重要意义。
教学重.难点
通过熵变判断反应的方向。
四.教学过程：
环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1、上节课我们学习了焓变对化学反应的影响即 ( http: / / www.21cnjy.com )——焓判据。但对于有些反应如氯化铵和氢氧化钙反应，吸热但能自发进行，由此可知，焓变并不是化学反应方向的唯一影响因素。2、下面我们来看NH4NO3(s) 、Na ( http: / / www.21cnjy.com )OH(s)、 NaC1(s)这三种物质溶于水的过程，它们都能自发的溶解在水中，其中的能量是如何变化的？固体溶解过程中的共同特点是？ 学生聆听学生回答：氯化铵溶于水吸热；氢氧化钠溶于水放热；氯化钠溶于水能量几乎无变化。共同特点：离子由有序变为无序。 回顾旧知识，引入新课
过渡 通过以上分析，知道上述三个过程的自发不是由能量决定的，那是什么因素决定它们的溶解能自发进行？ 学生讨论回答：体系的混乱度 切入主题
出示课件 用一体机展示几组图片： 学生观看图片 从直观上了解有序到无序的变化过程，获得直观认识
板书 决定化学反应能否自发进行的另一因素：体系的混乱度。一、熵——描述体系的混乱度的物理量。 符号：S 单位：J·mol-1·K-1 意义：K值越大，体系的混乱度越大 思考：从熵的单位分析熵值的大小与哪些因素有关？ 理清本节课知识脉络，使学生易掌握
小结 1.同一物质在不同状态时熵值大小：S(g)＞S(l)＞S(s)2.与温度有关： S(高温)＞S(低温)3.与物质的量有关：4.S(混合物)＞S(纯净物) 学生思考，并讨论总结出熵变化的规律 从规律的总结过程，提高学生的思维能力，并易于学生理解掌握
过渡 如果把混乱度放到化学反应中，反应前后混乱度一定有差别，那怎么用化学语言来表示？ 学生回答：熵变 引入熵变
板书 熵变 ΔS= S(反应产物)－S(反应物) 熵判据(△S)：在 ( http: / / www.21cnjy.com )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。 学生聆听 从定义的角度奠定熵变对化学反应方向的影响的理解
巩固提升 根据上面对熵变的定义和理解：【思考】如何判断一个反应的熵变？即是熵增还是熵减？ 学生总结化学反应熵变化的规律：反应前后气体物质的量增加的反应通常为熵增加反应。
练习 试根据熵的定义判断下列过程中体系的熵变大于零还是小于零(1)水蒸气冷凝成水(2)CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g)(3)气体在催化剂上吸附(4)碳水化合物在生物体内分解 学生回答：△S<0△S>0△S<0△S>0 通过练习使学生了解熵增有利于向自发方向进行
思考 在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着熵减少的方向自发进行吗？例如：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔS=-39.4J·mol-1·K-1 学生回答：不一定，有些熵减少的反应也可能自发进行的。 提高学生辩证思维能力。
结论 熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。熵增加有利于反应的自发进行。 学生理解
课堂小结 一、熵——描述体系的混乱度的物理量。 符号 单位 意义 二、熵变 ΔS= S(反应产物)－S(反应物) 三、 熵判据(△S) 熵变增加往往有利于反应自发进行， 熵变减少往往不自发，但也可能自发 四、熵变化规律1.同一物质在不同状态时熵值大小：S(g)＞S(l)＞S(s)2.与温度有关： S(高温)＞S(低温)3.与物质的量有关4.S(混合物)＞S(纯净物)5.反应前后气体物质的量增加的反应通常为熵增加反应。 学生合上课本复述本节课的知识框架 学生养成反复琢磨，提高知识概括的能力。
当堂检测 1. 25℃和1.01×105Pa时, ( http: / / www.21cnjy.com )反应2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76 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2.下列关于冰融化为水的过程判断正确的 是( ) A. △H >0, △S<0 B. △H <0, △S>0 C. △H >0, △S>0 D. △H <0, △S<0 3.下列反应中熵增加的是（ ） A.NaCl晶体溶解于水 B.氢气在氧气中燃烧 C.碳酸氢铵分解 D.水蒸气冷凝为水下列关于熵变的叙述中，正确的是（ ( http: / / www.21cnjy.com )）
A. 熵变为正值的反应一定是自发的
B. 熵变为负值的反应一定是自发的
C. 自发反应的熵变可能是正的，也可能是负的5.在如下图所示图1中A、B两容器 ( http: / / www.21cnjy.com )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2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中不正确的是( )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 学生回答 并解释原因 1.D 2.C 3.A、C 4.C 5.D 训练学生学以致用的能力
教学反思 本节课内容比较简单，并与日常生活紧密相连， ( http: / / www.21cnjy.com )学生学习热情很高，掌握情况良好。结合第一课时学习的焓变的影响，学生在此很容易理解熵变对反应方向的影响，并为下节课符合判据的学习奠定基础。
品红在水中扩散
熵值最大
熵值最小
【结论】同一物质的熵值：气态＞液态＞固态
