第2章 第1节 化学反应的方向（课件）-2021-2022学年高中化学选修4【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

化学 化学 第2章　化学反应的方向、限度与速率 第1节　化学反应的方向 化学 化学 [新课导入] (教师用书备用) 1.一只苹果不经意间从树上落到地上,成就了著名的万有引力定律,苹果为什么能自发地从树上落下,而不能从地上回到树上? 2.自然界中水由高处往低处流,而不会自发主动地从低处往高处流,这是为什么? 3.一般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空气中会生锈,甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的,其逆过程也能自发进行吗? 化学 化学 [学习目标] 1.理解焓变与反应方向的关系。 2.了解熵和熵变的概念,知道化学反应中存在熵变。 3.理解熵变与反应方向的关系。 4.能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。 化学 课前预习 课堂探究 化学 化学 课前预习 知识衔接 1.电流、水流、风、热传递等都是自发过程,它们的共同点: (1)都从一种状态向另一种状态自发转变:高电势→低电势、高处→低处、高气压→低气压、高温→低温等。 (2)这些过程都可对外界输出能量。 (3)该过程的逆过程不能自发进行,要发生需消耗能量。 2.物质能量状态越低越稳定。 化学 化学 教材新知 一、反应焓变与反应方向 1.自发过程 (1)概念:在温度和压强一定的条件下,不借助光、电等 就能自动进行的过程。 (2)特点:具有方向性,即过程的某个方向在一定条件下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不能自发。 外部力量 2.自发反应与非自发反应 化学反应— 化学 化学 3.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的反应常温下也能自发进行。 (3)反应焓变不是决定反应能否 的唯一因素。 < > 自发进行 化学 化学 [自我诊断] 1.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是(　 　) A.化学反应的焓变与其反应的方向无关 B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行 D.焓变为负值的反应都能自发进行 C 化学 化学 2.下列过程中,属于非自发过程的是(　 　) B A.N2和O2混合 B.常温、常压下,石墨转化为金刚石 C.H2和O2化合生成H2O D.C+O2CO2 化学 化学 二、反应熵变与反应方向 1.熵 (1)概念:描述体系混乱度的物理量,其符号为 ,单位为J·mol-1·K-1。 (2)特点:混乱度越大,体系越无序,体系的熵值就 。 (3)影响因素 ①同一物质:S(g) S(l) S(s)。 ②与物质的量的关系:物质的量越大,分子数越多,熵值越大。 ③S(混合物)>S(纯净物)。 S 越大 > > 化学 化学 2.反应熵变 (1)概念: 与 之差。 (2)计算式:ΔS=∑S(反应产物)-∑S(反应物)。 (3)常见的熵变 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,是熵增加的过程。 ②气体体积增大(气体系数增大)的反应,是熵增加的反应。 ③气体体积减小(气体系数减小)的反应,是熵减小的反应。 3.熵变与反应方向 (1)熵 有利于反应的自发进行。 (2)某些熵 的反应在一定条件下也能自发进行。 (3)反应熵变是反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。 反应产物总熵 反应物总熵 增加 减小 化学 化学 [自我诊断] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”): (1)自发反应一定很容易发生。(　　) (2)O2转变为O3,熵减小。(　　) (3)同种物质在气态时熵最大。(　　) (4)能自发进行的反应不一定真的能发生。(　　) (5)所有的熵增的反应都是自发进行的。(　　) 答案:(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)× 化学 化学 2.下列反应中,熵显著增加的反应是(　 　) B A.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) B.CaCO3(s)+2HCl(l)CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l) C.C(s)+O2(g)CO2(g) D.3O2(g)2O3(g) 化学 化学 三、焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.反应方向的判据 ΔH-TΔS 0,反应能自发进行 ΔH-TΔS 0,反应达到平衡状态 ΔH-TΔS 0,反应不能自发进行 2.文字表述 在 、 一定的条件下,自发反应总是向 的方向进行,直至达到 状态。 3.局限性 该判据仅仅可以用于判断一定温度、压强下反应发生的 ,不能说明反应在该条件下能否