专题2 第2单元 第1课时 化学反应的方向(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2020）

第二单元　化学反应的方向与限度 第1课时　化学反应的方向 课程标准要求 学业质量水平 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.能设计简单实验方案，能运用适当的方法控制反应条件并顺利完成实验。(水平2) 2．能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。(水平3) 1．自发反应 在一定条件下能自动进行的反应称为自发反应。例如，锌与硫酸铜溶液、氯气与溴化钾溶液等反应。 2．焓变(ΔH)对自发反应的影响 (1)实验发现，在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的(ΔH<0)，但有些能自发进行的化学反应却是吸热的(ΔH>0)。例如： 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　 ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1 (2)不能只根据放热或吸热来判断化学反应的方向。 3．熵变(ΔS)对自发反应的影响 (1)熵 衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。 (2)熵变 反应前后体系熵值的变化称为反应的熵变，记为ΔS。如果发生变化后体系的混乱度增大，则该过程的ΔS>0；反之，ΔS<0。 (3)熵变与自发反应的关系 ①实验发现，有些自发进行的过程是熵增大的(ΔS>0)，例如，硝酸铵的溶解、碳酸钙的分解等；也有些自发反应是熵减小的(ΔS<0)，例如氢气燃烧生成水等。 ②不能直接用熵增大(ΔS>0)或熵减小(ΔS<0)来判断化学反应能否自发进行。 4．焓变、熵变与自发反应的关系 (1)根据大量事实可知，必须综合考虑焓变(ΔH)、熵变(ΔS)的大小，来判断反应自发进行的方向。 (2)反应自发性与ΔH、ΔS的关系 ①如果反应的ΔH<0、ΔS>0，则该反应一定能自发进行； ②如果反应的ΔH>0、ΔS<0，则该反应一定不能自发进行； ③如果反应的ΔH<0、ΔS<0或ΔH>0、ΔS>0，反应是否自发进行与反应的温度有关。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的。(×) (2)Na和H2O的反应是熵增大的放热反应，该反应能自发进行。(√) (3)凡是熵增大的反应都是自发的，熵减小的反应都是非自发的。(×) (4)熵增大的放热反应在任何温度下都能自发进行。(√) (5)ΔH>0、ΔS<0的反应在高温下能自发进行。(×) 2．下列说法正确的是(　　) A．熵增大且放热的反应一定是自发反应 B．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 C．自发反应一定是熵增大反应，非自发反应一定是熵减小反应 D．非自发反应在任何条件下都不能自发进行 A　[熵增大且放热的反应中，ΔH<0，ΔS>0，故该反应一定是自发反应，A正确。放热反应不一定是自发的，吸热反应也不一定是非自发的，B错误。化学反应有利于向熵增大的方向自发进行，反应是否自发进行，还要看ΔH的正负，故自发反应不一定是熵增大反应，非自发反应不一定是熵减小反应，C错误。一定条件下的非自发反应，若条件改变，该反应可能自发进行，D错误。] 学习任务　焓变、熵变与化学反应进行的方向 阅读教材P54～58，结合教材中相关实验，探究化学反应进行的方向，并交流讨论。 1．向干燥的锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体，在一小木板上洒少量水，将锥形瓶放在木板上，再向其中加入约40 g 氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。片刻后拿起锥形瓶，观察实验现象并思考如下问题： (1)该反应是吸热反应还是放热反应？你的判断依据是什么？ 提示　吸热反应；小木板上的水结冰，小木板与锥形瓶粘在一起。 (2)该反应能自发进行的可能原因是什么？ 提示　该反应产生NH3，生成的NH3脱离反应体系，体系的混乱度增大。 2．下列两个过程均吸热： (1)硝酸铵的溶解： NH4NO3(s)===NH(aq)＋NO(aq) (2)碳酸钙的分解：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 你知道上述过程能自发进行的可能原因吗？ 提示　硝酸铵溶于水电离产生自由移动的离子，体系的混乱度增大；碳酸钙分解放出CO2，体系的混乱度增大。 3．怎样判断一个化学反应是否为自发反应？ 提示　判断一个化学反应能否自发进行，要综合考虑焓变和熵变，符合ΔH－TΔS<0的反应能自发进行。 1．根据ΔH、ΔS判断化学反应的方向 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态。即： 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．温度对化学反应进行方向的影响 当焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用。温度与反应方向的关系如下图所示。 [注意]　 (1)焓变与熵变共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进