2.1 化学反应的方向（同课异构课件）-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性第一册）粤闽皖

第 1 节 化学反应的方向 1.能利用焓变（ΔH）判断反应进行的方向。 2.理解熵(S)的概念；能利用熵变(ΔS)判断反应进行的方向。 3.掌握焓变和熵变对反应方向的共同影响。 像这样在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程,叫做自发过程。 认识常见的自发过程 自然界中的水总是从高处往低处流，具有方向性。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 请结合生活经验举例说明能自发进行的过程。 1.热量总是从高温物体向低温物体传递； 2.室温下冰块自动融化； 3.墨水扩散； 4.食盐溶解于水； 5.火柴棒散落。 推测为什么这些过程能自发进行? 热量总是从高温物体向低温物体 传递；墨水扩散；火柴棒散落； 趋向于从高能转向低能，或趋向于无秩序的散乱。 学过的很多化学反应也具有方向性，试举例说明： 1.煤气在空气中点燃就能燃烧； 2.酸碱混合就发生中和反应； 3.铁器暴露在潮湿空气中容易生锈； 4.甲烷和氧气的混合气体遇明火就能爆炸； 5.锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4…… 这些过程都是自发的，其逆过程是非自发的。 　　　　　一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。 一．化学反应的方向: 自发反应： (1)外界帮助：指除温度、压强以外的条件:如通电、光照等。 (2)自发反应在恰当条件下才能实现。 说明： 观察以下能自发进行的化学反应的热化学方程式，体会并总结这些自发反应的共同点是什么? (1)甲烷燃烧： CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g) 　ΔH=－802.3 kJ/mol (2)氢氧化亚铁被O2氧化： 4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)====4Fe(OH)3(s) ΔH= － 444.3 kJ/mol (3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=－571.6 kJ/mol 放热反应 ΔH＜0 二．反应焓变与反应方向 根据焓变ΔH（能量）判断 研究表明，ΔH＜0的放热反应多数能自发进行。 这是一条经验规律 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态（稳定）。 9 室温下冰块的融化； 硝酸铵(NH4NO3)的溶解； NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)　　　　　ΔH= +37.30 kJ·mol-1 吸热过程有能自发进行的吗？ NH4NO3(s)====NH4+(aq)+NO3-(aq) CaCO3(s) ==== CaO(s) + CO2(g) 高温 ΔH＜0的放热反应多数能自发进行，但不绝对，吸热反应也有能自发进行的。 说明:反应焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一的因素。 BD 练习1：下列过程不能自发进行的是（ ） A.天然气的燃烧：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) 　　　　　　　　　　　　ΔH=－802.3 kJ·mol-1 B.水由低处往高处流 C.铁在潮湿空气中生锈（放热反应） D.室温下水结成冰 E.NH4NO3溶解于水 F.NaCl溶解于水 H2 O2 O2 H2 有些自发过程与能量高低无关，用焓无法解释清楚。例如：同温同压条件下气体的混合 研究发现决定反应能否自发进行的另一因素—熵。 熵是衡量一个体系混乱度的物理量，用符号S表示。 （2）同一物质在不同状态时熵值（S）不同。 ——符号S，单位是J·mol-1·K-1 （1）熵值越大，体系的无序性越高，即混乱度越高。 1.认识“熵” 三．反应熵变与反应方向: 例如：S(水蒸气)>S(液态水)>S(冰) 指反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变。 所以：生成气体的反应，气体物质的量增多的反应，熵值增大。 ΔS = ? 反应产物的总熵-反应物的总熵 ΔS＞0混乱度增大 ΔS<0混乱度减小 用ΔS表示。 2.了解化学反应的熵变： 因为：S(气态)>S(液态)>S(固态) 练习2：判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？ （1）H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) （2）CaCO3(s)====CaO(s) + CO2(g) （3）NaOH(s)====Na+(aq)+OH-(aq) （4）N2(g)+3H2(g) 　　2NH3(g) ΔS＞0 ΔS＞0 ΔS＞0 ΔS＜0 高温高压 催化剂 思考上述过程的方向性，体会熵变与反应的自发性有何关系? 3.反应熵变与反应