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

第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学反应的方向 【重难点】 焓变、熵变、自由能与化学反应的方向 【学习目标】 1、通过阅读课本43页，知道化学反应是有方向的。 2、通过阅读课本43、44页，知道化学反应的方向 与反应的焓变和熵变的关系。 3、通过阅读课本45页，能用自由能判断反应自发进行 的方向性。 1、自发过程 自然界有一些过程是自发进行的，而且是有 的。 如：体系由高能状态→低能状态或从有序状态→无序状态。 2、自发反应 在给定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应。 自发反应具有方向性。自发反应一定是自发过程。 方向性 导 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。 深度思考 (2)非自发反应一定不能发生吗？ 非自发反应也能在一定条件下发生。 1、焓变与反应的方向 (1)放热反应过程中体系能量 ，因此具有 进行的倾向，科学家提出用 (能量变化)来判断反应进行的方向，这就是 (能量判据)。 (2)焓变与化学反应进行方向的关系 ①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。 ②有些吸热反应也可以自发进行，如： 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1。 结论：只用焓判据判断反应是否自发进行不全面。 降低 自发 焓变 焓判据 2、熵变与反应的方向 (1)熵、熵变的概念 混乱程度 S ΔS (2)熵值大小 ①体系的熵值：体系的 越大， 体系的熵值就 。 ②同一物质的熵值：S(g) S(l) S(s)， 同一条件下，不同物质的熵值不同。 (3)熵判据：体系有自发地向混乱度 (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。 混乱程度 越大 ＞ ＞ 增加 熵增 典例：下列对熵的理解不正确的是( ) A.同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B.体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D.25 ℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) 是熵增反应 C (4)熵变与化学反应进行方向的关系 ①许多熵增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)； 2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) ②有些熵减的反应也可以自发进行，如： 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)； 4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s) 结论：只用熵判据判断反应是否自发不全面。 3、自由能与化学反应的方向 (1)自由能 符号为 ，单位为 。 (2)自由能与焓变、熵变的关系 ΔG＝ 。ΔG不仅与焓变和熵变有关， 还与 有关。 ΔG ΔH－TΔS 温度 kJ·mol－1 (3) 反应方向与自由能的关系 化学反应总是向着 的方向进行， 直到体系 。 ①当ΔG＜0时，反应 ； ②当ΔG＝0时，反应 ； ③当ΔG＞0时，反应 。 自由能减小 达到平衡 能自发进行 处于平衡状态 不能自发进行 ΔG＝ ΔH－TΔS 思 前8分钟 后5分钟 完成对应的练习题；存在的疑问写在【我有问题要问】 通过阅读课本43-45页，回答下列问题： 1. 生活中有哪些自发过程的例子？ 2. 自发反应不需要任何条件就能发生吗？非自发反应一定不能发生吗？ 3．知道了某个反应是自发反应后，该反应在该条件下一定能发生吗？ 4. 一定条件下某反应正向是自发进行的，其逆方向在相同条件下能否自发？ 5. 什么是焓判据、熵判据、复合判据？如何应用它们判断反应进行的方向？ 12 (1)在一定条件下，不借助外力就能自发进行的过程是自发过程( 　) (2)室温下冰变成水属于自发过程(　　) (3)O2转