2.3.化学反应的方向课件2023—2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

新 教 材 第二章 化学反应速率与化学平衡 化学反应的方向 第三节 课程目标 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、能判断简单反应能否自发进行。 4、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 红墨水扩散 冰雪融化 这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。 电流总是从高电位流向低电位 水由高处向低处流； 自然界中有许多自然而然发生的现象 一、自发过程和自发反应 Cu和AgNO3反应 NaOH和HCl反应 这些化学反应都是自发的，其逆过程就是非自发的。 铁生锈 在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。 1.自发过程： ①自然界中水总是从高处往低处流； （前提：无外力挡住流水） ⑤食盐溶解于水； ④墨汁滴入水中，自动扩散； ③气温高于0℃，冰雪自动融化； ②电流:电位高→电位低； 过程的自发性只是一种趋势，过程要发生，必须具备一定的条件。 如，人手里拿一个球，它有下落的自发性， 但要让球落下，必须具备“松开手”这个条件。 特别说明： 一、自发过程和自发反应 3.非自发过程： 必须外界持续做功，否则，过程就会停止，这样的过程叫做“非自发过程”。 二、自发与非自发 （1）“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。 处于高水位的水有向低处流动的趋势但是现在被大坝拦截，此过程并没有实际发生，但是有发生的趋势。 - - 化学反应的方向 （2）“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”。 冬天水结冰自发 春天冰融水自发 二、自发与非自发 - - 化学反应的方向 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 交流讨论 问题二：如何判断自发反应？ 观察下列几个自发进行的化学反应，想一想：它们有何特点？ ⒈氢气和氧气反应 ⒉锌与硫酸铜溶液 Zn(s)+CuSO4(aq)＝Cu(s)+ZnSO4(aq)ΔH＝-216.8kJ/mol 思 与 察 观 考 H2(g) + O2(g) ＝ H2O(l) ΔH＝-285.8kJ/mol 1 2 2Na(s)+2H2O(l)＝2NaOH(aq)+H2(g) ΔH＝-368kJ/mol ⒊钠与水反应 ⒋ Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3 4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)＝4Fe(OH)3(s)ΔH＝-444.3kJ/mol 结论： 早在一个世纪之前，在无数化学家的辛勤努力下，发现大多数放热反应（即ΔH＜0）都能自发进行。 焓减 （焓判据） 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 △H＜0 生活的经验规律:体系趋向于从高能状态转变为低能状态 (放热反应过程中体系能量降低因此具有自发进行的倾向) 二、自发反应与焓变的关系 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的呢？ 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)＝ BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) 2N2O5(g)＝4NO2(g) + O2(g) ΔH＝+109.8 kJ/mol NaHCO3(s)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+CO2(g)+ H2O(l) ΔH＝ +31.4kJ/mol 有些吸热反应(ΔH＞0)也能自发进行。 ΔH＞0 结论： △H < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < 0 可见，焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。 例、以下自发反应可用能量判据来解释的是( ) A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol 教学环节三：熵 判 据（混乱度判据） 问题3：什么因素驱动了吸热反应的自发进行呢？ 德国科学家克劳修斯(R. Clausius)最早提出了另一个推动体系变化的因素，并称之为“熵”（符号S）的概念，用熵表示体系混乱度 任务二 化学反应方向的熵判据 （混乱度） 墨 水 扩 散 化学反应方向的判断 ①NH4NO3(s) = NH4+ (aq) ＋NO3- (aq) ② CaCO3(s) =CaO (s) +CO2 (g) ③N2O4(g)=2NO2(g) ④CuSO4·5H2O(s) = CuSO4(s) +5H2O(l) ⑤Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s) = BaCl2(s)+2NH3(g)+