2.3 化学反应的方向 导学案 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

班级： 姓名： 小组： 2022-2023 第一学期高二 化学导学案 课题：2-3 化学反应的方向 【素养目标】 课标要求 核心素养 1. 知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 2.能结合具体事例说明反应自发进行的方向 构建化学反应自发性判断的思维模型,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。 【重点难点】化学反应的方向与反应的焓变和熵变的关系。 【学习过程】 【情境导学】汽车尾气带来严重的环境问题。为减少污染，人们创造性地设计新反应：2NO+2CO=N2+2CO2 思考：一个化学反应在给定的条件下（通常指温度和压强）能否自发进行？ 在什么条件下有可能按照我们预期的方向发生？ 1、 自发过程与自发反应 1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不用借助 就可以 的过程。 (2)特点：①体系趋向于从 状态转变为 状态。 ②在密闭条件下，体系有从 自发转变为 的倾向。 2. 自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动进行的反应。 例1.下列说法中正确的是（ ） A.能自发进行的反应一定能迅速发生反应 B.非自发进行的反应一定不可能发生反应 C.能自发进行的反应实际可能没有发生反应电解 D.常温下，2H2O===2H2+O2↑，即常温下水的分解反应是自发反应 例2.下列关于自发过程的叙述正确的是（ ) A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程。 B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程。 C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能。 D.非自发过程在任何条件下都不可能转化为自发过程。 二．化学反应进行方向的判据 【思考】下列反应在一定条件下都能自发进行，这些反应的共同点是 从能量角度分析它们为什么可以自发进行？ 1．焓判据 放热反应使体系能量 ，能量越低越 ，放热反应(△H<0)有利于反应自发进行，这一经验规律就是焓判据。 【思考】在19世纪，一些化学家认为，决定反应能否自发进行的因素是反应热，放热反应可以自发进行，而吸热反应不能自发进行。你同意这种观点吗？ 2．熵判据 (1)熵：用来表示体系 程度的物理量，熵值越大， 程度越大。符号为 。 (2)熵值大小的比较： 同一种物质的熵值大小为： S(g) S(l) S(s)。 (3)熵增原理： 在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵 ， 即熵变(符号ΔS) 零。 (4)熵判据： 体系有自发地向混乱度 (即 )的方向转变的倾向， 因此可用 来判断反应进行的方向。 （5）熵变对化学反应方向的影响 ①多数熵增加的反应是可以自发进行的。 如：2H2O2(aq)=2H2O(l)＋O2(g)在常温下能自发进行； CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)在较高温度下自发进行。 ②少数熵减小的反应也能自发进行。 如：NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)。 例3.下列过程中△S<0的是（ ) A.H2O(I)=H2O(g) B.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) D.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) 例4.关于下列过程熵变的判断不正确的是（ ) A.溶解少量食盐于水中，△S>0 B.纯碳和氧气反应生成CO(g),△S>0 C.H2O(g)变成液态水，△S>0 D.CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g),△S>0 3．复合判据 过程的自发性只用于判断过程的方向，不能确定过程 和过程 ，若允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。综合考虑 和 的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。 自由能变化（符号为△G): △G=△H-T△S △G=△H-T△S<0反应能自发进行 △G=△H-T△S=0反应达到平衡状态 △G=△H-T△S>0反应不能自发进行 △H △S △G 反应在该状况下能否自发进行 ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＜０ 【应用】汽车尾气中的主要污染物是NO和CO,它们是现代化城市中的大气污染物。 为