专题2 第2单元 第1课时 化学反应的方向-【精讲精练】2023-2024学年高中化学选择性必修1苏教版（河北专版）（教师用书）

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 1．了解自发过程和化学反应的自发性。 2．通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。 3．初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变解释化学反应的方向。 知识点一　化学反应的方向 1．自发过程 自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有__方向性__的。例如：水总是自发地从高处流向低处，而相反的过程却不能自发进行。 2．判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式 (1)铜与硫酸锌溶液的反应：__不能自动进行__。 (2)氯气与溴化钾溶液的反应：　Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2　。 (3)乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应：　CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br　。 (4)水分解成氢气和氧气的反应：__不能自动进行__。 3．自发反应 (1)概念：在一定条件下能__自动进行__的反应，我们称之为自发反应。 (2)特点：具有__方向性__，即许多化学反应的__正反应__能自动进行，而其逆反应无法__自动进行__。 [思考探究] 1．已知：①2H2＋O22H2O；②2H2O2H2↑＋O2↑。①是自发反应，②是非自发反应，通过对上述反应的分析，思考： (1)自发反应不需要任何条件就能发生吗？ (2)非自发反应一定不能发生吗？ 提示　(1)自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。 (2)非自发反应也能在一定条件下发生。 2．知道了某个反应是自发反应后，能否知道某条件下是否发生，能否预测反应的快慢？ 提示　判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢无关。 [归纳提升] 自发过程的判断 (1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)。 (2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。 1．下列反应属于非自发反应的是(　　) A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水 C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵 答案　C 2．下列关于自发反应的叙述中，正确的是(　　) A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 B．铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应 C．自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程 D．自发反应与外界条件无关 答案　C 知识点二　化学反应进行方向的判断依据 1．反应焓变与反应方向 (1)放热反应过程中体系能量__降低__，因此多数放热反应是__自发进行__的。 (2)有不少吸热的反应也能__自发进行__。 (3)ΔH＜0__有利__于反应自发进行，但自发反应不一定ΔH＜0。 焓变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 2．反应熵变与反应方向 (1)熵 ①熵是__衡量一个体系混乱度__的物理量。符号：__S__。 ②影响熵值的因素：构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的__混乱度越大__，熵__越大__。 (2)熵变：__反应前后体系熵的变化__，符号：__ΔS__。 (3)熵变与化学反应进行方向的关系 ①ΔS＞0体系的混乱度增大，有利于反应自发进行，但自发反应不一定ΔS＞0。 ②ΔS＜0体系的混乱度减小，不利于反应自发进行，但有些ΔS＜0的化学反应也能自发进行。 ③熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 3．焓变、熵变对反应方向的共同影响 体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，__焓变__和__熵变__共同制约着化学反应进行的方向。 (1)当ΔH＜0，ΔS＞0时，反应__一定能__自发进行。 (2)当ΔH＞0，ΔS＜0时，反应__一定不能__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。 [思考探究] 以下过程均为自发反应或自发过程： ①甲烷燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.31 kJ·mol－1 ②氢气与氧气反应：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ③钠与水反应：2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH＝－368 kJ·mol－1 ④硝酸铵溶于水要吸热。 ⑤冰融化要吸热。 ⑥两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀。 1．对于自发反应①②③，从能量角度分析它们为什么可以自发？ 提示　①②③这三个化学反应都是放热反应，ΔH<0。 2．对于自发过程④⑤⑥，这些过程都是自发的，与焓有关吗？是什么因素决定它们能自发进行？ 提示　熵是用于描述体系混乱度的物理量，熵变是用来描述混乱度变化的物理