2.3 化学反应的方向（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019）

第三节　化学反应的方向

[学习目标]

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。(宏观辨识与微观探析)

2．能认识到焓判据和熵判据的局限性，能用复合判据分析和解决化学问题。(证据推理与模型认知)

知识点1　　化学反应进行方向的判据

1．化学反应的方向与焓变的关系

(1)依据表格中的反应分析反应进行的方向与ΔH之间的关系：

(2)自发反应与焓变的关系：

大多数放热反应是可以自发进行的，但有些吸热反应也能自发进行，因此，不能只根据放热或吸热来判断化学反应进行的方向。

2．化学反应的方向与熵变的关系

(1)熵(符号为S)：用来度量体系混乱程度的物理量。对于同一种物质，不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。

(2)熵增：体系有自发地向混乱度增加(即熵增，ΔS>0)的方向转变的倾向。

(3)依据表格中的反应分析反应进行的方向与ΔS之间的关系：

(4)自发反应与熵变的关系：

大多数熵增的反应可以自发进行，但有些熵减(ΔS<0)的反应也能自发进行，因此，不能只根据熵增或熵减来判断化学反应进行的方向。

知识点2　自由能与化学反应的方向

1．自由能

符号为ΔG，单位为kJ/mol；公式为ΔG＝ΔH－TΔS。

2．判断依据

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)，化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡：

(1)ΔG<0，反应能自发进行；

(2)ΔG＝0，反应处于平衡状态；

(3)ΔG>0，反应不能自发进行。

判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)体系有序性越高，熵值就越大。(　×　)

(2)同种物质气态时熵值最大。(　√　)

(3)吸热反应不可以自发进行。(　×　)

(4)在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。(　√　)

(5)过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率。(　×　)

(1)熵值越大，体系的混乱程度越大。

(2)根据反应的热效应和熵变判断化学反应进行的方向，都是具有局限性的。

(3)化学反应研究包含三个不同的角度：化学反应进行的方向、化学反应的限度和化学反应速率，三者互不相干，即反应自发，但反应速率不一定快，反应进行的程度不一定大。

探究1　反应的自发性

1．已知：2H2＋O22H2O,2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O均为自发反应。

(1)自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？

(2)自发反应就是物质能量降低的过程吗？

(1)不是，如H2和O2反应需要点燃。

(2)不是，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应属于吸热反应，反应后生成物能量升高。

1. 并不是自发反应一定能发生，非自发反应一定不能发生。自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发生则不能确定。例如：碳的燃烧是一个自发反应，但需要借助外界条件“点燃”，反应才能发生；由食盐水生成H2、Cl2和NaOH为非自发反应，但在电解的条件下可以发生。

2．自发过程与非自发过程，自发反应与非自发反应的关系

(1)一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的。

(2)自发反应和非自发反应是可能相互转化的，某一条件下的自发反应可能在另一条件下就是非自发反应，如2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)是常温下的自发反应，而在高温条件下其逆反应是自发反应。

(3)过程的自发性只能用于判断过程的方向，而不能用于确定过程是否一定