专题2 第二单元 化学反应的方向与限度-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1同步全程学习全书word（苏教版）

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 学习目标 课程标准 学业评价 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.能结合实验现象认识自发反应的概念。 2.能综合考虑反应的焓变和熵变,据此判断简单反应的方向。 素养解读: 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。 知识点一　化学反应的方向性 1.自然界变化的方向性 (1)自然界的变化具有方向性。 (2)实例。 ①室温下,冰会融化成水,而水不能结成冰。 ②水总是从高处流向低处,而不会自动从低处流向高处。 2.化学反应的方向性 (1)化学反应具有方向性,许多化学反应的正反应能自动进行,而其逆反应无法自动进行。如在常温下: 化学反应 化学方程式 能否自动进行 正向 逆向 锌与硫酸 铜溶液 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu 能 否 氯气与溴 化钾溶液 Cl2+2KBr2KCl+Br2 能 否 乙烯与溴 单质的四 氯化碳 溶液 CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br 能 否 (2)自发反应:在一定条件下能自动进行的反应。 自发反应判断注意事项 自发反应指的是在一定温度、压强下,不需借助外力就能自动进行的反应。这里的外力指的是除了温度、压强之外的如通电、光照、电磁波等条件。 1.下列不属于自发进行的变化是(　C　) A.红墨水加到清水中使整杯水变红 B.冰在室温下融化成水 C.水电解生成氢气和氧气 D.铁器在潮湿的空气中生锈 解析:红墨水加到清水中使整杯水变红、冰在室温下融化成水、铁器在潮湿的空气中生锈等过程都是自发进行的,A、B、D属于自发进行的变化,而水电解生成氢气和氧气的反应必须通电才可以进行,不属于自发过程,C项不属于自发进行的变化。 2.知道某过程有自发性之后,则(　A　) A.可判断出过程的方向 B.可判断过程是否一定会发生 C.可预测过程发生完成的快慢 D.可判断过程的热效应 解析:判断某反应是否自发,只是判断反应的方向,与是否会发生、反应速率的快慢、反应的热效应无关。 知识点二　化学反应方向的判断 1.焓变与反应方向(焓判据) (1)焓变与化学反应进行方向的关系。 ①有些放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。 ②但也有不少吸热的反应也能自发进行。如 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)　ΔH>0。 ③还有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行。如 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)　ΔH>0。 (2)结论:焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 2.熵变与反应方向(熵判据) (1)熵:用来衡量一个体系混乱度的物理量。混乱程度越大,熵值越大。符号为S。 (2)熵变:ΔS=S(生成物)-S(反应物)。 (3)熵判据:一些自发进行的化学反应有趋于体系混乱度增大的倾向。即反应有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向,因此可用熵变来判断反应进行的方向。 (4)熵变与化学反应进行方向的关系。 ①许多熵增的过程都是自发的。如 硝酸铵溶于水:NH4NO3(s)N(aq)+N(aq); 碳酸钙分解:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g); 氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应:2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)。 ②但有些熵减的反应也可以自发进行。如NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)。 ③结论:熵变是影响反应自发进行的又一个因素,但也不是唯一因素。 3.焓变、熵变与反应方向(复合判据) 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,直到达到平衡状态。 (1)当ΔH<0,ΔS>0时,ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。 (2)当ΔH>0,ΔS<0时,ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。 (3)当ΔH>0,ΔS>0或ΔH<0,ΔS<0时,反应是否自发进行与温度有关,在一定温度下可使ΔH-TΔS=0,即反应达到平衡状态。 1.应用复合判据判断反应自发性应注意的问题 (1)根据ΔH-TΔS<0判断反应自发进行的可能性,只适用于恒温恒压条件下,不适合恒温恒容条件下进行的反应。 (2)根据ΔH-TΔS<0判断的只是反应自发进行的可能性,具体的反应能否实际发生,还涉及化学反应速率的问题。 2.温度对反应进行的方向的影响 根据复合判据ΔH-TΔS可知,反应熵变ΔS对化学反应方向的影响是