高中化学选修4第二章 第四节
人教版高中化学选修4.doc全册说课稿
人教版高中化学选修4《化学反应原理》全册说课稿各位老师大家好！我要说课的内容是人教版高中化学选修4《化学反应原理》，依据新课标理念，教育改革精神，课程标准的要求及学生的实际情况，下面我对本册书作如下说明：教材的地位和作用选修4《化学反应原理》是高中化学八大课程标准之一，是在高一必修课基础之上，根据学生的个性发展所设置的课程模块。
重在学习化学反应的基本原理，认识化学反应中能量转化的基本规律，了解化学反应原理在生产生活和科学研究中的应用。
旨在帮助学生进一步从理论上认识一些化学反应原理的基础知识和研究问题的方法。
绪言绪言作为全书的开篇，目的在于让学生从一开头就对本书的基本内容，学习方法有一个初步的了解，并简要的介绍有效碰撞理论、活化分子与活化能的概念模型，以及催化剂对化学科学和化工生产的巨大作用，以起到提纲挈领、激发学生学习化学反应原理兴趣的作用。
教学重、难点1、了解化学反应原理的基本学习方法—概念模型法；2、有效碰撞和活化分子与活化能的概念模型；教学方法通过列举事例；逐步抽象，揭示本质，概念模型法。
课时安排1课时第一章化学反应与能量本章属于热化化学基础知识，其中常涉及的内容有：书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误；有关反应热的计算；比较反应热的大小等。
教学目标1、了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式；2、了解化学能与热能的相互转化，吸热反应，放热反应，反应热等概念；3、了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的计算，从中培养学生观察问题，分析问题，解决问题的能力。
教学重，难点1、反应热，燃烧热，中和热的概念；2、热化学方程式的书写，运用盖斯定律等方法求有关反应热的计算；教学方法采用提出问题——先思后教——及时训练相结合。
课时安排总课时 6 课时第一节化学反应与能量的变化 2 课时第二节燃烧热能源 1 课时第三节化学反应热的计算 2 课时复习 1 课时第二章化学反应速率和化学反应平衡化学反应速率，化学反应平衡和化学反应进行的方向等化学反应原理，是在学习了化学反应与能量、物质结构，元素周期律等知识的基础上学习的中学化学的重要理论之一，有助于加深以前所学的元素化合物知识及化学反应的学习，同时，为下一章电离平衡，水解平衡等知识的学习做了铺垫，在中间起到了桥梁的作用。
高中化学人教版选修4课件 ：第2章第四节
解析： 要使反应能够自发进行， ΔH－TΔS<0， 则 － 3 即 － 94.0 kJ/mol － T×[ － 75.8×10 94.0 kJ/mol kJ/(mol· K)]<0 ， T< ＝ －3 75.8×10 kJ/mol· K 1240 K， 即只有在温度低于 1240 K 时反应才能 自发进行。
【解析】
正确解答本题，首先要明确焓判据和
熵判据对化学反应方向的影响，然后利用自由能
变化(复合判据)进行综合分析判断，同时要注意
催化剂在化学反应中的作用。
A项错误，有些能使熵值增大的吸热反应可以自
发进行；C项错误的原因是要将二者综合起来即 利用复合判据进行判断；D项中使用催化剂只能 降低反应的活化能，不能改变反应的方向。 【答案】 B
例1
(2011年湖北武汉调研)下列说法正确的是
( ) A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热 反应都不能自发进行 B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ/mol，能自发进行，原因是体系 有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因 此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂， 可以改变化学反应进行的方向
知能优化训练
基础自主学案
自主学习 一、自发过程和自发反应 有关化学反应进行的方向、快慢和限度是化学反应 原理的三个重要组成部分。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，提出了互相关联的焓判据和熵 判据，为最终解决反应方向问题提供了必要的依据。
1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以 自动进行 __________的过程。 高能 (2)特点：①体系趋向于从_____状态转变为_____ 低能 释放 状态(体系对外部做功或者______能量)。 ②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序 的倾向，即______原理。 熵增 2．自发反应 自发 在给定的一组条件下，可以_______地进行到显著 程度的化学反应。
人教版选修高中化学第四节：研究有机化合物的一般步骤和方法PPT课件
研究有机化合物的基本步骤 分离、提 纯
元素定量分析
确定实验式
质谱法、相 对密度法Leabharlann 测定相对分子质量 确定分子式
波谱分析（红外光 谱，核磁共振氢谱）
确定结构式
【思考与交流】 1.常用的分离、提纯物质的方法有哪些？
蒸馏 、重结晶、萃取 2.归纳分离、提纯物质的总的原则是什么？ 不引入新杂质;不减少提纯物质的量;易分离
此溶剂中的溶解度受
残渣 (不溶
滤液 温度的影响较大。
性杂质)
冷却，结晶，过滤， 洗涤
2020人教版选修5高中化学第四节：研 究有机 化合物 的一般 步骤和 方法( 共36张P PT)
母液(可溶性杂质和部 分被提纯物)
晶体(产品)
2020人教版选修5高中化学第四节：研 究有机 化合物 的一般 步骤和 方法( 共36张P PT)
2020人教版选修5高中化学第四节：研 究有机 化合物 的一般 步骤和 方法( 共36张P PT)
（2）重结晶 原理：重结晶是提纯固体化合物常用的方法之一，固体 化合物在溶剂中的溶解度随温度变化而改变，一般温度 升高溶解度增加，反之则溶解度降低。 如果把固体化合物溶解在热的溶剂中制成饱和溶液，然 后冷却至室温或室温以下，则溶解度下降，溶液变成过 饱和溶液而析出结晶。 利用被提纯物质和杂质在溶剂中的溶解度的不同，使杂 质在热过滤时被滤出或冷却后留在母液中与晶体分离， 从而达到提纯的目的。
用KOH浓 得前后 CO2 溶液吸收 质量差
得出实验式
计算O含量
计算C、H含量
2020人教版选修5高中化学第四节：研 究有机 化合物 的一般 步骤和 方法( 共36张P PT)
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高中化学 选修4第二章第四节化学反应进行的方向(中档)
选修4第二章第四节化学反应进行的方向（中档原创)第I卷（选择题)一、单选题1．25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.76kJ/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】D2．碳铵(NH4HCO3)在室温下就能自发地分解产生氨气，下列有关说法中正确的是：A．碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B．碳铵分解是因为外界给予了能量C．碳铵分解是吸热反应，根据焓判据，不能自发分解 D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解【答案】A3．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是A．2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH<0B．C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH<0C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)=2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l) ΔH>0D．2Mg(s)＋O2(g)=2MgO(s) ΔH<0【答案】C4．下列说法正确的是A．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0B．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0C．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0【答案】B5．下列自发反应可以用熵判据来解释的是A．2NO2(g)=N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1B．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1C．N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g) ΔH＝－92.3 kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1【答案】B6．在恒温、恒压下，下列有关某反应的判断中，正确的是A．若其ΔH＞0，ΔS＞0，则其一定是自发反应B．若其ΔH＜0，ΔS＜0，则其一定是自发反应C．若其ΔH＜0，ΔS＞0，则其一定是自发反应D．若其ΔH＞0，ΔS＜0，则其一定是自发反应【答案】C7．水煤气的主要成分为CO和H2，工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气，原理为CH4（g）+H2O （g）=CO（g）+3H2（g）△H>0。
高中化学教学课例《选修4第二章第四节化学反应进行的方向》课程思政核心素养教学设计及总结反思
＜0 不是判断反应方向的唯一标志。
2.知道△S＞0 有利于化学反应的自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进行，但不
是判断反应方向的唯一标志。
3.初步形成对化学反应自发过程的基本认识，知道
化学反应是否自发同时取决于△H 和△S 两个因素的影 教学目标
响。
过程与方法：
1.通过学生已有知识及日常生活中的实例，使学生
构建化学反应方向的判据；学会运用比较、归纳、概括
【教师】
让学生明确焓变不是影响化学反应方向的唯一因
素，还有其他因素。
本节课的亮点是对 Ba(OH)2 固体与 NH4Cl 固体反应
课例研究综 的实验进行了改进，改进之后的实验不但操作简单而且
述
通过触摸保鲜袋学生能更直接的感受到吸热反应使温
度降低。且趣味性更强。
熵及“熵增原理”内容较抽象、学生学习时陌生感较强。
因此在教学中通过引入实际生活中相应的现象，为学生 学生学习能
提供认知的感性材料，以利于学生对熵变和熵增原理进 力分析
行探讨。在科学方法上，作为高二理科生对常见的科学
方法有一定程度的认识，对科学探究的一般过程也有一
定的体验。以及对探究结果作出科学合理的解释，延伸
高中化学教学课例《选修 4 第二章第四节化学反应进行的方 向》教学设计及总结反思
学科
高中化学
教学课例名
《选修 4 第二章第四节化学反应进行的方向》
称
教学重点：焓减和熵增与化学反应方向的关系
教材分析
教学难点：利用自由能△G 判断化学反应自发进行
的方向
知识与技能：
1.知道△H＜0 有利于化学反应的自发进行，但△H
2）为了让反应顺利发生预先加入少量水
3）为了让两者混合均匀和更直观地感知实验现象，
高中化学选修四第二章化学反应速率与化学反应平衡知识点
大
实验结论：4 mol/L 的硫酸与锌反应比 1 mol/L 的硫酸与锌反应速率快。
注意事项：
a．锌的颗粒（即表面积）大小要基本相同；
b．40 mL 的硫酸溶液要迅速加入；
c．装置气密性要好，且计时要迅速准确。
要点三、化学反应速率的计算及比较
1、化学反应速率的计算——三段式法化学反应速率与化学反应平衡-知识点
化学反应速率
【学习目标】 1、了解化学反应速率的定量表示方法，初步了解测定某些化学反应速率的实验方法； 2、通过实验事实和思考，掌握化学反应速率的表示方法。
【要点梳理】 要点一、化学反应速率
1、化学反应速率的概念 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 2、化学反应速率的表示方法 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。符号为 v，单位为 mol/(L·min)、 mol/(L·s)或 mol/(L·h)。 3、化学反应速率的表达式
2、活化分子和活化能 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子之间之所以能够发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生 碰撞时，能够克服相撞分子之间的排斥力，破坏分子内部原子之间的“结合力”，从而导致反应物分子的破坏，重新 组合成生成物分子，发生化学反应。 ②活化能：活化分子所多出的那部分能量（或普通分子转化成活化分子所需的最 低能量）。右图所示的 E1 是反应的活化能，E2 是活化分子变成生成物分子放出的能量， 能量差 E2－E1 是反应热。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。
要点三、催化剂对化学反应速率的影响
1．催化剂通过参与反应改变反应历程降低反应的活化能来提高化学反应速率。 2．催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。 3．催化剂具有选择性，某催化剂对某一反应可能是活性很强的催化剂，但对其他反应就不一定有催化 作用。
人教版高中化学选修4第二章全部课件
2020/4/20
4
物体运动的快慢
在可已以有用知速识度里来面表，有 没示有（表v=示“S/快t)慢，”物的 物质理变量化？的快慢该 怎么表示呢？
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5
问题探究1
在化学反应过程中如何用数学方 法来表示化学反应进行的快慢程度？
1、在某一化学反应中，反应物B的浓 度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L， 在这5s内B的化学反应速率为 __0_.3_m__o_l/_(L_·_s_) __。
2、一个5L的容器里，盛入8.0mol某气 态反应物，5min后，测得这种气态反 应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学 反应速率为____0_._0_4_8m__o_l/_(L_·_m_in)
形成原电池可以加快 反应速率。
形成原电池
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二、影响化学反应速率的因素
浓 度： 浓度大，反应速率快
温 度： 温度高，反应速率快
催化剂： 催化剂一般加快反应速率
固体的表面积
压强
反应物的状态等
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练习： 在2L的密闭容器中，发生下列反应 ： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入 的A 和B 都是4mol，在前10sA 的平均反应 速率为0.12mol/L·s，则10s时，容器中B的 物质的量为 3.2mol 。
?
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10
4NH3 + 5O2
4NO + 6H2O
NH3 O2 物质的量（mol） 0.3 0.375
NO H2O
？ 0.3
【人教版】高中化学选修4知识点总结：第二章化学反应速率和化学平衡
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率（1）化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
（2）化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为：式中——某物质A的浓度变化，常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔，常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率，常用单位是mol·L-1·s-1，mol·L-1·s-1等。
（3）化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内，用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
（4）化学反应速率的特点①反应速率不取负值，用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时，可能有不同的速率数值，但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士：①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。
通常是通过增大该物质的表面积（如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等）来加快反应速率。
③对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
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C.高于 136 K 而低于 409 K
D.低于 409 K
名师点拨：要防止反应发生，需满足ΔH－TΔS>0，解不等式 －4 500＋11T>0，得 T>409 K。
例3.下列关于ΔH－TΔS 说法中正确的是（ C ）
A.ΔH－TΔS 可用于判断所有条件下的反应能否自发进行 B.ΔH－TΔS 只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行 C.ΔH－TΔS 只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行
D.ΔH－TΔS＜0 的反应，在该条件下一定剧烈反应
解析：ΔH－TΔS 这个判据只能用于一定温度和压强条件 下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应， 所以选项 A、B 都不正确，C 正确。ΔH－TΔS＜0 能判定反应 自动发生的趋势，即反应发生的可能性，不能说明反应是否剧
烈，所以 D 错。
3.对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是( D )。 A.放热的熵减小的反应一定能自发进行 B.熵因素决定正反应能否发生，焓因素决定逆反应能否发生 C.化学反应能否发生的唯一判据是焓变 D.固体的溶解、参与反应的过程与熵变有关
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判断化学反应进行的方向 【例 2】已知在等温等压条件下，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 反应达到化学平衡 ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行
设反应 A(s) ＝ D(g)＋E(g)，ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T)J/mol，要 防止反应发生，温度必须（ A）
(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)熵增原理： 在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵 增加 ， 即熵变(符号ΔS) 大于 零。
(4)熵判据：
体系有自发地向混乱度 增大 (即熵增加 )的方向转变的倾
向，因此可用 熵变 来判断反应进行的方向。 思考：如果一个反应的熵变大于零，该反应是否一定自发进行？
注意
如果允许外界对体系施加某种作用（输入能量），就可能出现相 反的结果。如用水泵从低处抽水、高温时石灰石分解等。 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 。
一、在讨论过程的方向问题时，指的是没有外界干扰时体系的性质。
利用自由能判断化学反应进行的方向
列举：你所知的常见的自发过程和自发反应
①自然界中的水由高处往低处流。
②自由落体运动
特点： 体系从高能状态→低能状
态 ③铁器暴露于潮湿的空气中会生锈
△H＜0
④NaOH(aq) + HCl(aq) == NaCl(aq) + H2O(l) △H＜0
⑤CaO (s)+ H2O(l) == Ca(OH)2(aq) 特点： 放热反应 △H＜0
思考：是什么因素推动体系变化呢？ 在密闭条件下，体系有从有序自发地转化为无序的 倾向，与有序体系相比，无序体系“更加稳定”。
二、化学反应进行方向的判据
1.焓判据 放热反应过程中体系能量 降低 ，具有自发进行的倾向，因此可 焓变 来判断反应进行的方向。 用______
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”。
△H＞0
说明：有些吸热反应也可以自发进行，有些放热反应不 能自发进行。如：⑧ N2(g) + 3H2(g)==2NH3(g) △H＜0
结论：用焓判据判断化学反应进行的方向存在 局限性。
在自然界中还存在着一些与能量状态的高低无关的 自发进行的过程： • • • • 气温升高，冰雪自动融化。 硝酸铵溶于水 十里桂花香 酒香不怕巷子深
已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为△G= ΔH－TΔS ΔH－TΔS<0 反应能正向自发进行 ΔH－TΔS＝0 反应达到化学平衡 ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行 设反应 A(s) ＝ D(g)＋E(g)，ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T)J/mol，要 防止反应发生，温度必须（ A）
CaCO3(s)
高温
CaO(s)＋CO2(g)
关系
2NaOH(aq)＋CO2(g)
Na2CO3(aq)＋H2O(l)
反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决 结论 定反应能否自发进行的唯一因素。
3.复合判据
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，_______ 焓判据 和_______ 熵判据 组合成的复合判据将更适合于所有的过程 。 放 热的熵 增加 的反应一定能自发进行。气体分子总数增多 的反应，一般都是 熵增 的反应。
2.自发反应
自发 地进行到显著程度 在给定的一组条件下，可以_____ 的化学反应。
讨论：
是否可以根据一个反应的焓变来判断反应进行的方向？ 即：当△H＜0时该反应自发进行？
不能
下列反应可以自发进行： ⑥ 2N2O5(g)==4NO2(g) + O2(g) △H＞0
⑦（NH4)2CO3(s) ==NH4HCO3(s) + NH3(g)
第四节 化学反应进行的方向
学习目标
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。
• 有关化学反应进行的 方向 、 快慢 和 限度 是 化学反应原理的三个重要 组成部分。 科学家 最低 根据体系存在着力图使自身能量趋于 “ ” 有序 ” 变为“ 无序 和由“ ” 的自然现象， 焓 熵 提出了相互关联的 判据和 判据，为最 终解决上述问题提供了必要的依据。
一、自发过程和自发反应 1.自发过程
(1)含义 在一定条件下，不用借助于外力 ____就可以自动进行 ________的过 程。 (2)特点 高能 状态转变为______ ①体系趋于从_____ 低能 状态(体系对外 部_______ 做功 或者_______ 释放 热量)。 有序 自发转变为_____ ②在密闭条件下，体系有从_____ 无序 的 倾向。
A.高于 409 K
C.高于 136 K 而低于 409 K
B.低于 136 K
D.低于 409 K
名师点拨：要防止反应发生，需满足ΔH－TΔS>0，解不等式 －4 500＋11T>0，得 T>409 K。
自发反应与非自发反应的理解 【例 1】下列关于反应的说法正确的是( C )。 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 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
1.自发进行的反应不可能 是( D )。 ．．．
A.吸热反应
B.放热反应
C.熵增加的反应
D.熵减少且吸热的反应
2.下列关于判断过程的方向的说法正确的是( C )。 A.所有自发进行的化学反应都是放热反应 B.高温高压下使石墨转化为金刚石是自发的化学反应 C.由焓判据和熵判据组合而成的复合判据适合所有的过程 D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
不一定。
熵判据
许多熵增的反应在常温、 常压下可以自发进行。
2H2O2(aq)
2H2O(l)＋O2(g)
自发 反应 与熵 变的
NH4HCH3COONH4(aq)＋H2O(l)
有些熵增的反应在常温、 常压下不能自发进行 常温常压下熵减的反应 也可以自发进行