2.3化学反应的方向 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

2.3、化学反应的方向 寄语:没有方向的船，什么风都不会是顺风；没有方向的人，去哪里都是逃离。盯着你想去的方向，做最重要的事。 学习目标： 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、能结合具体事例说明反应自发进行的方向 思考： 1、什么是自发过程？什么是自发反应?它们有什么共同点？ 水总是自发地从高处流向低处 有什么特点？ 一、自发过程与自发反应 1．自发过程：在一定条件下，不需借助外力就能____________的过程。 （1）特点：①高能 → 低能（对外做功或释放热量）； ②有序 → 无序（无序体系更加稳定）。 （2）实例：高山流水，自由落体，冰雪融化。 2．自发反应：在给定的条件下，可以____________到显著程度的化学反应。 如：钢铁生锈。 3．特征：具有____________，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。 自发进行 自发进行 方向性 自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？ 知识精讲 小杨老师 15521324728 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? 课前引入 小杨老师 15521324728 1.焓变与反应方向 二、反应进行方向的判断方法 Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) △H= -216.8 kJ·mol-1 2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1 放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发反应的倾向 大多数放热反应是可以自发进行的 放热反应一定可以自发进行，吸热反应一定不可以自发进行吗？ 1.焓变与反应方向 NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l) △H=＋31.4KJ/mol 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) 　 △H=+109.8kJ/mol 少数吸热反应也可以自发进行的 结论：△H < 0有利于反应自发进行 但自发反应不一定要△H < 0 焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。 思考： 2、什么是熵，如何判断熵增、熵减？ 2.熵变与反应方向 熵（S） 体系混乱度越大，熵值越大； 体系混乱度越小，熵值越小。 描述体系混乱度的物理量 同种物质：S(g) > S(l) > S(s)。 69.9Jmol-1K-1 47.9Jmol-1K-1 188.7Jmol-1K-1 S(g)>S(l)>S(s) 三种状态下水的熵 冰 水 水蒸气 2.熵变与反应方向 熵变（△S） △S=S(产物）-S(反应物） △S>0,熵增反应 △S<0,熵减反应 体系趋向于从有序状态转变为无序状态， 因此熵增反应(△S>0 )具有自发进行的倾向 。 2.熵变与反应方向 Zn(s)+ H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)+ H2(g) 2KClO3(s)＝2KCl(s)+ 3O2(g) 大多数熵增的反应可以自发进行 △S>0 2.熵变与反应方向 少数熵减的反应也可以自发进行 nCH2＝CH2 [ CH2—CH2 ]n 催化剂 2NO(g)+2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g) 4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)＝4Fe(OH)3(s) △S<0 熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是唯一因素。 结论：△S > 0，有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > 0。 思考： 3、如何判断反应能否自发进行？ 3.复合判据 研究表明：在等温、等压条件下封闭体系中，自由能的变化综合反应了体系的焓变和熵变对自发过程的影响： △G = △H - T△S （ G ：自由能 T：绝对温度) 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 当△G＜ 0 时， 反应能自发进行 当△G ＞0时，反应不能自发进行 当△G＝0 时，反应达到平衡状态 3.复合判据 △G 不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关 △H △S ∆H>0 ∆S>0 高温下 反应自发进行 ∆H>0 ∆S<0 所有温度下 反应不能自发进行 ∆H<0 ∆S>0 所有温度下 反应自发进行 ∆H<0 ∆S<0 低