第2章 第1节 化学反应的方向（课件）-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

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 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 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.证据推理与模型认知:了解判断化学反应进行方向的三个判据,构建判断化学反应自发性的思维方法模型。 2.科学态度与社会责任:根据三个判据的发展过程,理解科学知识的曲折发展历程,增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。 化学 任务分项突破 学科素养测评 课堂小结提升 化学 任务分项突破 NO.1　自主学习·夯实基础 1.反应焓变与反应方向:分析了大量化学反应及其焓变后发现, 能自发进行的化学反应是 (也就是ΔH<0的反应)。 2.反应熵变与反应方向 (1)熵概念:熵是一个物理量,用来表示体系的 。无序程度越大即体系越混乱,则熵越大。 (2)熵的符号和单位:熵的表示符号是 ,单位是J·mol-1·K-1。 学习任务　影响化学反应方向的因素 多数 放热反应 无序程度 S 化学 (3)物质状态与熵大小关系:同一物质S(g) S(l) S(s)。 (4)熵变:与焓一样,熵的绝对值也无法测得,只能测得其相对值。一个过 程的熵变表示为ΔS,ΔS=S末态-S初态。对一个化学反应来讲ΔS= . 。 (5)化学反应熵变判断:产生气体的反应和 的熵变为正值即熵增加反应。 (6)熵变与反应自发性关系:事实证明,许多 (即ΔS>0的反应)在常温、常压下可以自发进行。 3.用焓变与熵变综合判断反应方向 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 的方向进行,直至达到平衡状态。 > > S生成物- S反应物 气体的物质的量增大的反应 熵增加的反应 ΔH-TΔS<0 化学 NO.2　互动探究·提升能力 如果你以后有机会学习化学热力学,你会发现吉布斯像“秦王扫六合”一样给热力学赋予了一套严谨完善、精彩绝伦的理论基础,用深厚的数学功底为热力学打造了一身健壮的血肉之躯和一副结实的骨骼,用铅笔统一了热力学。让我们一起探究判断化学反应自发性的“终极法宝”——吉布斯自由能。 化学 问题1:吉布斯自由能变(简称“吉变”)的表达式是什么? 提示:ΔG=ΔH-TΔS。 问题2:吉布斯自由能变与反应自发性的关系是什么? 提示:ΔG<0,反应正向能自发进行;ΔG>0,反应正向不能自发进行;ΔG=0,反应达到平衡状态。 问题3:用吉布斯自由能变来判断反应自发性的前提条件是什么? 提示:等温、等压及除体积功以外不做其他功(一般指没有光、电形式能量的释放或吸收)。 问题4:ΔG<0的化学反应正向可以自发进行,是否意味着这个反应就一定可以快速发生?逆向反应就一定不能发生? 提示:ΔG<0,只是说从化学热力学理论角度可以自发进行。并非是这个反应一定能发生或发生非常快。就像我们可以说水从高处可以自发地(自动地)流向低处,并非楼上有一桶水就非得流下来。另外正反应ΔG<0,则逆反应的ΔG肯定大于0,从热力学角度逆反应不自发,但借助于光和电等外力还是可能实际发生的。 化学 判断化学反应自发性的方法 归纳拓展 焓变(ΔH) 熵变(ΔS) 反应在某状况下 能否自发进行 <0 >0 能自发进行 >0 <0 不能自发进行 <0 <0 取决于温度,低温自发 >0 >0 取决于温度,高温自发 凝练素养:通过吉布斯自由能判据的探究培养证据推理与模型认知及科学态度与社会责任素养。 化学 NO.3　应用体验·形成素养 题点　吉布斯自由能变判断反应自发性 1.(2020·河南郑州期中)下列说法正确的是(　 　) A.水是一次能源,水煤气是二次能源,天然气是可再生能源 B.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3+10H2O　ΔH=+80 kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向 C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 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 B 化学 解析:水是直接从自然界中获得的能源,是一次能源,水煤气是经过转化而来的能源,是二次能源,天然气是不可再生能源,A错误;该反应焓变大于0,而只有当ΔG=ΔH-TΔS<0时反应才能自发进行,所以只有熵变也大于0(即体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向)才能在一定温度下满足条件,B正确;需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如很多燃烧反应需要加热但属于放热反应,C错误;在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,既不改变反应