2.3化学反应的方向（共1课时新授课）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反应平衡 第三节 化学反应的方向 自发过程? “在一定环境条件下，如果不做非体积功（即不消耗电等），系统中自动发生的过程即为自发过程；相反，只有通过耗电等形式的非体积功才能发生的过程称为非自发过程” ——《基础物理化学》，清华大学出版社。 新课导入 高能 状态 低能 状态 对外做功或放热 转化为 有序 状态 无序 状态 转化为 密闭条件下 1.自发过程与自发反应 自发过程：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。 自发反应：在一定条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的化学反应。 探究一 化学反应方向与焓变的关系 H2(g) + F2(g) = 2HF(g) H = -546.6 kJ·mol-1 观察下列能够自发进行的化学反应，它们的共同特征是什么？为什么能够自发进行呢？你能够得出什么结论？ C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) H = -2217.5kJ·mol-1 2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) H = -822 kJ·mol-1 2H2O(l) = 2H2(g) +O2(g) H = +484 kJ·mol-1 4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) H = -1648.4 kJ·mol-1 Cu(s) + H2SO4(aq) = CuSO4(aq) + H2(g) H = +1341 kJ·mol-11 自发反应 自发反应 非自发反应 自发反应 自发反应 非自发反应 【结论】放热反应(H < 0)，是有利于反应自发进行的条件 所有自发进行的化学反应都是放热吗？ 反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一的因素。 2NH4Cl(s) + Ca(OH)2(s)=2CaCl2(s) + NH3(g) + 2H2O(l) H = +106.85 kJ·mol-1 自发进行的吸热反应 NaHCO3(aq) + HCl(aq)=NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) H = +31.4 kJ·mol-1 知识梳理 ∆S＜0，熵减过程 ∆S＞0，熵增过程 1850年，克劳修斯提出用熵用来衡量体系混乱(无序)程度的物理量，用S表示。体系越混乱(无序)熵值越大。 单位：J·mol－1·K－1 ∆S＝S生成物－S反应物 同一物质在不同状态下熵值不同，一般规律： S(g)>S(l)>S(s) 在化学反应中，气态物质的系数增大则熵增大。反之，则熵减小 探究二 化学反应方向与熵变的关系 2NH4Cl(s) + Ca(OH)2(s)=2CaCl2(s) + NH3(g) + 2H2O(l) H = +106.85 kJ·mol-1 NaHCO3(aq) + HCl(aq)=NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) H = +31.4 kJ·mol-1 观察下列自发进行的化学反应，它们的共同特征是什么？为什么能够自发进行呢？你能够得出什么结论？ 【结论】熵增(S ＞ 0)，是有利于反应自发进行的条件 所有自发进行的化学反应都是熵增吗？ 自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变又都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据。 自发进行的熵减反应 N2(g) ＋ 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)　能否自发进行？ N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1， ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1 请同学们结合公式G= H-TS，分析讨论反应进行的方向与温度的关系 探究三 判断化学反应方向的复合判据 ΔH ΔS O ΔH>0 ΔS>0 ΔH<0 ΔS>0 ΔH<0 ΔS<0 ΔH>0 ΔS<0 所有温度下反应都能自发进行 低温下反应能自发进行 高温下反应能自发进行 所有温度下反应都不能自发进行 第三节 化学反应的方向 焓判据 自发过程与自发反应 放热过程（∆H﹤0）常常是容易自发进行 熵判据 熵增过程（∆S﹥0）常常是容易自发进行 复合判据 ∆G=∆H-T∆S ∆G﹤0 反应能自发进行 ∆G =0 反应达到平衡状态 ∆G﹥0 反应不能自发进行 课堂小结 （1）敞开体系 体系与环境之间有物质交换，有能量交换的体系叫做敞开体系。 （2）封闭体系 体系与环境之间无物质交换，有能量交换的体系叫做封闭体系。 （3）孤立体系（隔离体系） 体系与环