内容正文:
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
1.通过反应自发性学习,知道化学反应是有方向的。
2.通过反应自发性综合判据学习,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
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化学
学习任务1 探究化学反应的方向性
1.自然界变化的方向性
(1)自然界的变化具有方向性。
(2)实例。
①室温下,冰会融化成水,而水不能结成冰。
②水总是从高处流向低处,而不会自动从低处流向高处。
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2.化学反应的方向性
(1)化学反应具有方向性,许多化学反应的正反应能
进行,而其逆反应 自动进行。如在常温下:
化学反应 化学方程式 能否自动进行
正向 逆向
锌与硫酸
铜溶液 . .
自动
无法
能
否
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氯气与溴
化钾溶液 . .
乙烯与溴
单质的四
氯化碳溶液 . .
(2)自发反应:在一定条件下,能 的反应。
能
否
能
否
自动进行
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下列现象的发生,你认为是自发过程的有 。
①水由高处往低处流 ②气温升高冰雪融化 ③室温下,水自动结成冰 ④生锈的铁变光亮
提示:自发过程是在一定条件下,不借助外力而自动进行的过程,由此可以判断。
①②
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生活中,一般在室温下,冰块会融化,铁器暴露在潮湿的空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。
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探究 自发过程的判断
问题1: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、反应的热效应无关。
问题2:自发反应不需要任何条件就能自发进行吗?
提示:不是。如H2和O2反应需要点燃。
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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。
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1.下列不属于自发进行的变化是( )
A.红墨水加到清水使整杯水变红
B.冰在室温下融化成水
C.电解饱和食盐水
D.铁器在潮湿的空气中生锈
√
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解析:红墨水浓度高,微粒向浓度低的清水中扩散,是自发进行的物理过程,A不符合题意;冰的熔点为0 ℃,水常温下是液体,冰在室温下融化成水,是自发进行的物理过程,B不符合题意;电解饱和食盐水生成氢气和氧
气,是强制发生的氧化还原反应,不能自发进行,C符合题意;铁在潮湿的空气中生锈是发生了电化学腐蚀,是自发进行的化学过程,D不符合题意。
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2.下列关于自发过程的叙述中,正确的是( )
A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程
C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D.非自发过程在改变条件后不能变为自发过程
√
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解析:在一定条件下,不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程,所以自发过程也是需要特定的条件的,A、B错误;可逆反应在不同的条件下,可以向不同方向自发进行,C正确;改变条件,可以使某些非自发过程转变为自发过程,D错误。
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学习任务2 化学反应方向的判断
1.焓变与反应方向(焓判据)
(1)焓变与化学反应进行方向的关系。
①有些放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。
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(2)结论:焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
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2.熵变与反应方向(熵判据)
(1)熵:用来衡量一个体系 的物理量。 程度越大,熵值越大。符号为S。
(2)熵变:ΔS=S(生成物)-S(反应物)。
(3)熵判据:一些自发进行的化学反应有趋于体系混乱度增大的倾向。即反应有自发地向混乱度 (即 )的方向转变的倾向,因此可用熵变来判断反应进行的方向。
混乱度
混乱
增加
熵增大
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(4)熵变与化学反应进行方向的关系。
①许多熵增的过程都是自发的。如
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③结论:熵变是影响反应自发进行的又一个因素,但也不是唯一因素。
3.焓变、熵变与反应方向(复合判据)
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向 ΔH-TΔS<0的方向进行,直到达到平衡状态。
(1)