内容正文:
鲁科化学·选择性必修一
教材梳理探新知
重难突破释疑惑
课时评价提能力
随堂自测夯基础
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第1节 化学反应的方向
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课标要点
核心素养
1.知道化学反应是有方向的
2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关
1.变化观念与平衡思想
2.证据推理与模型认知
(1)能运用对立统一思想和定性定量结合的方式揭示化学反应方向的本质;能运用化学变化的规律分析说明生产,生活实际中的化学变化
(2)能运用焓变和熵变分析影响化学反应方向的因素,初步学会用焓变和熵变研究化学反应进行的方向
能从定性与定量结合上收集证据,能通过定性分析和定量计算推出合理的结论,判断反应进行的方向
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[知识梳理]
[知识点一] 反应焓变与反应方向
1.自发过程与自发反应
类型
自发过程
自发反应
含义
在一定条件下, 不需要借助外力 就能自发进行的过程
在给定的条件下,可以 自发 进行到显著程度的化学反应
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特征
具有 方向性 ,即过程的某个方向在一定条件下自发进行,而该过程逆方向在该条件下肯定 不能自发进行
举例
高山流水,自由落体,冰雪融化
钢铁生锈
应用
(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池
(2)非自发过程要想发生,必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2
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2.反应焓变与反应方向的关系
(1)能自发进行的化学反应多数是ΔH < 0的反应。
(2)有些ΔH > 0的反应也能自发进行。
(3)反应的焓变是反应能否 自发 进行的影响因素,但不是唯一因素。
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[知识点二] 反应熵变与反应方向
1.熵
(1)概念:描述体系 无序程度 的一个物理量,符号为 S ,单位是J·mol-1·K-1。
(2)特点:无序程度越大,体系越无序,体系的熵值就 越大 。
(3)影响因素。
①同一物质:S(高温)>S(低温),S(g) > S(l) > S(s)。
②不同物质:相同条件下不同物质具有不同的熵值,分子结构越复杂,熵值越大。
③S(混合物) > S(纯净物)。
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2.反应熵变
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3.反应熵变与反应方向
(1)二者关系
(2)结论: 熵变 是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。
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[小结] 熵变正负的判断
(1)物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程,熵变为正值,是熵增加的过程。
(2)气体体积增大的反应,熵变通常都是正值,是熵增加的反应。
(3)气体体积减小的反应,熵变通常都是负值,是熵减小的反应。
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[知识点三] 用焓变与熵变综合判断反应方向
1.综合判据
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断,判据为 ΔH-TΔS 。
(1)判断方法
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(2)文字表述
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,自发反应总是向着 ΔH-TΔS<0 的方向进行,直至达到平衡状态。
2.用ΔG=ΔH-TΔS判断反应自发进行的可能性
化学反应
ΔH/
(kJ·mol-1)
ΔS/
(J·mol-1·
K-1)
ΔG的大小
(与0比较)
能否正向
自发进行
2KClO3(s)===
2KCl(s)+3O2(g)
-78.03
+494.4
ΔG
一定小
于0
任何温度
下都能自
发进行
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CO(g)===C(s,
石墨)+eq \f(1,2)O2(g)
+110.5
-89.4
ΔG一定
大于0
任何温度
下都不能
自发进行
4Fe(OH)2(s)+
2H2O(l)+O2(s)
===4Fe(OH