2.3 化学反应的方向【化学一起课件】高中化学选择性必修1同步课件PPT（人教版2019）

第二章 化学反应速率与化学平衡 CHEMICAL REACTION RATE AND CHEMICAL EQUILIBRIUM 化学反应的方向 [第三节] 授课老师：xxx THE DIRECTION OF CHEMICAL REACTIONS 【复习回顾】 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。 3、能结合具体事例说明反应自发进行的方向。 4、体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，形成全面分析问题的意识。 【任务1】结合生活实例，认识自发过程 马岭河大峡谷 黄果树瀑布 【任务1】结合生活实例，认识自发过程 马岭河大峡谷 黄果树瀑布 黄果树大瀑布的成因要上溯至2亿多年前的中三叠纪，那时黄果树一带沉积了一套巨厚的碳酸盐岩。黄果树瀑布发育在一套“中三叠世中统关岭二段中厚层夹少量薄层状云灰岩”中，位置在翁寨小背斜东翼。黄果树瀑布形成时期的白水河，是一条发育于距今10万—50万年之间，第四纪中、晚更新世时期由“宽谷期”向“峡谷期”演化中的地上河流，后因“喜马拉雅运动”时期地壳多次间歇抬升，引起河流侵蚀基准面下降，导致河流的侵蚀、溶蚀等下切作用加强，在该处形成“裂点”（河床因地壳抬升、侵蚀基准面下降及构造、岩性等因素的影响而发生较大转折处），这个裂点处的裂隙、溶洞、暗河非常发育。白水河先是形成了一个喀斯特侵蚀裂点型的落水洞型瀑布，后来随着河流侵蚀、溶蚀、侧蚀作用在地壳间歇抬升及晚更新世后期温湿气候中，水动力逐渐加大等因素影响下，落水洞的洞顶逐步坍塌，黄果树大瀑布终于呈现，已经有5万年的历史。 【任务1】结合生活实例，认识自发过程 【思考交流】 问题1:“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”。请你据此分析自发现象的特点，并尝试列举一些能自动发生的具体事例。 自发过程：不需要借助外力（光或电）就能够自动进行的过程。 如：“花香四溢”、“酒香不怕巷子深”、食盐在水中溶解、石头在水中会自动下沉…… 【任务2】研究焓变与反应自发方向的关系 【思考交流】 问题2：以下反应均为能够自发进行的化学反应。据此总结焓变与反应自发方向的关系。 能够自发进行的反应大多为放热反应，即：化学反应有向着焓减的方向进行的倾向。 H2(g)+ O2(g) = H2O(l) 1 2 ∆H= -285.8kJ/mol Zn(s) + CuSO4(aq) = ZnSO4(aq) + Cu(s) ∆H= -216.8kJ/mol C(s) + O2(g) = CO2(g) ∆H= -393.5kJ/mol CH4 (g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ∆H= -890.3kJ/mol HCl (aq) + NaOH(aq) = NaCl (aq) + H2O(l) ∆H= -57.3kJ/mol 【任务2】研究焓变与反应自发方向的关系 【思考交流】 问题3：通过实验可知，Ba(OH)2 • 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是可以自发进行的，且下述反应也能够自发进行。据此对问题2中所得结论进行完善。 大多数放热反应可以自发进行，但有一部分吸热反应也能自发进行，不能只根据化学反应的焓变来判断化学反应的方向。焓变不是影响化学反应方向的唯一因素。 c 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) ∆H= +109.8kJ/mol NaHCO3(aq) + HCl (aq) = NaCl (aq) +CO2(g) +H2O(l) ∆H= +31.4 kJ/mol 【任务3】研究熵变与反应自发方向的关系 【实验】 气体扩散实验 液体扩散实验 【任务3】研究熵变与反应自发方向的关系 气体扩散实验 开始时，NO2(g)和空气有明显的界面，一段时间后，界面逐渐模糊。 液体扩散实验 开始时，CuSO4(aq)和水有明显的界面，一段时间后，逐渐变成颜色均匀的硫酸铜溶液。 【实验现象】 【任务3】研究熵变与反应自发方向的关系 【实验结论】 气体扩散和液体扩散均为自发过程。 熵(S)：度量体系混乱程度的物理量。 【任务3】研究熵变与反应自发方向的关系 【思考交流】 问题4：从熵变的角度分析，气体扩散和液体扩散过程中，熵的变化情况。 气体扩散和液体扩散过程中，体系的混乱程度增加，是一个熵增的过程。 问题5：请尝试分析同一物质的气态，液态和固态这三种状态的混乱度情况。 对于同一物质，熵值：气态 > 液态 > 固态 【任务3】研究熵变与反应自发方向的关系 【思考交流】 问题6：结合气体扩散和液体扩散过程分析下列化学反应的熵变情况，并据此总结熵变与反应自发方向的关系。 c 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) ∆H= +109.8kJ