内容正文:
第三节 化学反应的方向
人教化学 选择性必修1
必备知识 对点清
关键能力 对点研
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[核心素养定位] 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,理解熵和熵变的概念。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进行的方向。
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知识点一 自发过程与自发反应
1.自发过程:在一定条件下,不需借助外力就能自发进行的过程。
(1)特点:①________状态 →_______状态(对外做功或释放热量);②有序 →______序(无序体系更加稳定)。
(2)实例:高山流水,自由落体,冰雪融化。
高能
低能
无
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2.自发反应:在给定的条件下,可以____________到显著程度的化学反应。如:钢铁生锈。
3.特征:具有____________,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。
自发进行
方向性
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正误辨析 正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)在一定条件下,不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程。
( )
(2)自发过程不需任何条件就能发生。( )
(3)室温下冰变成水属于自发过程。( )
(4)能自发进行的反应,反应速率一定很大。( )
√
×
√
×
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知识点二 化学反应方向的判断
1.焓判据
(1)大多数放热反应是可以________进行的。
如Zn(s) +CuSO4(aq)===ZnSO4 (aq) +Cu(s) ΔH =-216.8 kJ· mol-1。
(2)有些________反应也可以自发进行,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热的,但是这个反应却是可以自发进行的,所以,________只根据放热或者吸热来判断化学反应的方向。
自发
吸热
不能
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2.熵判据
(1)熵的定义
描述体系______________的物理量,一般用S表示。熵值越大,体系的混乱度________。
(2)熵的大小
同种物质的熵值与其存在状态有关,S(g)______S(l)______S(s)。
混乱的程度
越大
>
>
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(3)熵判据
体系的混乱度(即熵值)增加, ΔS>0,反应有自发的倾向。但是,有些熵减的过程也能自发进行,如乙烯聚合为聚乙烯的反应,故熵变只是影响反应方向的一种因素。
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3.复合判据(自由能ΔG)
(1)定义:在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功),自由能的变化ΔG = ΔH-TΔS。(单位为kJ· mol-1)
(2)判断标准
当ΔG<0时,反应________自发进行;
当ΔG=0时,反应处于平衡状态;
当ΔG>0时,反应________自发进行。
能
不能
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正误辨析 正确的画“√”,错误的画“×”。
×
√
×
×
√
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考点 判断化学反应方向的依据
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●►问题探究
1.对于自发反应①②③,从能量角度分析它们为什么可以自发进行?
提示:反应①②③的ΔH均小于0,体系从高能状态变为低能状态,反应为自发反应。
2.对于自发过程④⑤⑥,这些过程都是自发的,与焓变有关吗?是什么因素决定它们能自发进行?
提示:自发过程④⑤⑥与焓变无关,但它们都是熵增的过程,属于自发过程。
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提示:根