2.3 化学反应的方向-2023-2024学年高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年 选择性必修1(人教版2019) 第二章·化学反应速率 化学平衡 第三节 化学反应的方向 1 化学反应的发生有一定的方向性 1.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4KJ/mol，但是1molN2和3molH2在一定条件下混合，反应后放出热量却少于92.4KJ。说明了化学反应有什么特点？ 化学反应的进行有一定的限度 2.碳和氧气燃烧可以得到二氧化碳，而二氧化碳却很难分解成碳和氧.，为什么？又说明了化学反应有怎样的特点？ 化学反应原理 化学反应的快慢 ——化学反应速率 化学反应的限度 ——化学平衡 化学反应的方向 —— ? 目录 化学反应的方向 02 自发过程 非自发过程 01 习 学 目 标 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。 3.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。 NO.1 自发过程 非自发过程 自然界有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。 过程1:水的流动 飞流直下：不借助外力 抽水上山：借助水泵，持续消耗电能 高处 低处 自发 非自发 过程2:热量传递 100°C的沸水 一段时间后热量传递给周围空气 <100°C的温水 最终 =室温的凉水 沸水可以自发变凉，但是这杯凉水是不可能自发变成沸水的。 高温物体 低温物体 自发 非自发 过程3:氢气燃烧 氢气的燃烧 自发 水的电解 2H2+O2=2H2O 非自发 ①在一定条件下，如果一个过程是自发的，那么它的逆过程通常是非自发的 过程4:钢铁生锈 自发 非自发 钢铁生锈也是 自发反应，但 是速率很慢。 过程5:冬天水结冰自发 过程6:春天冰融水自发 ③“自发”是一定条件下的自发，条件变了，可能由原来的“自发”变成“非自发” 过程7:墨滴在水中扩散 过程8:暖炉取暖 在一定条件下不用借助外力就能自动进行。 何为“自发” 变化过程涉及的温度、压强、点燃、 使用催化剂等基本条件。 具备基本变化条件后， 为体系提供额外能量。 自发过程 自发反应 水往低处流 ——能量高到低 室温下冰会自发融化 ——有序排列变无序运动 从本质上认识自发过程（从现象到本质） 有些化学反应也是自发进行的，而且具有方向性。 如何判断化学反应自发进行的方向呢? NO.2 化学反应的方向 与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。 如: 化学反应中酸碱中和、铁器暴露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等。 这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的. 问题一：什么是自发反应？ 自发反应：在一定条件（温度、压强）下不需外界（光、电能）帮助，就能自动进行的反应。 ①一般来说，正反应是自发，则逆反应是非自发。 水从高处到低处可以用来发电 氢气燃烧可以设计成原电池 ②“自发”只是有发生的趋势，并不代表实际发生，更不能确定发生的速率。 “非自发”也不代表不能发生。 ③“自发”是一定条件下的自发，条件变了，可能由原来的“自发”变成“非自发” 寻找反应能否自发进行的判据 思考与讨论1： 准确判断一个过程、一个反应能否自发进行的依据是什么？ 水　流 电　流 热 量 自发 高处 低处 自发 高电位 低电位 自发 高温 低温 问题二：如何判断自发反应？ 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 ∆ H＜0 总结感悟 思考与讨论2：下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的原因吗？ ① C3H8(g) +5 O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H=-2217.5kJ/mol ② 2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) △H=-882kJ/mol ③ C(s)+ O2(g)=CO2 (g) △H =-393.5kJ/mol ④ H2 (g) +F2(g) = 2HF(g) △H =-546.6kJ/mol 共同特点? 总结：放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H < O 有利于反应自发进行 △H＜0，放热反应。 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态（稳定） 小结：自然之法如此神奇，正是很多燃烧反应会遇到“活化能”的壁垒。才使得富含有机物的生命体在富含氧气的大气中没有“自燃”。 思考与讨论3：对以上反应中的③，即碳燃烧，有同学提出这个过程不能自发，因为需要点燃，你怎么看？ 因为燃烧反应存在“障碍”——活化能，“点燃