2.3 化学反应进行的方向 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件围绕化学反应方向判断展开，涵盖自发/非自发反应定义、焓变熵变概念及复合判据ΔG=ΔH-TΔS，通过生活实例（钢铁生锈等）和“思考”问题（如自发反应是否需条件）导入，结合例题分析逐步构建从焓判据、熵判据到复合判据的知识支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过对比不同ΔH反应（例1中6个反应）引导证据推理，用积木类比熵变建立微观模型，搭配教学反馈题（如温度对ΔG的影响）培养探究能力，体现化学观念中反应规律的认识。学生能循序渐进构建知识，教师可直接利用例题和反馈题提升教学效率。

组织建设 第三节　化学反应的方向 第二章 化学反应速率与化学平衡 meiyangyang8602 自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。例如，水总是自发地从高处流向低处而相反的过程却不能自发进行。 无需外力 借助外力 教学引入 一、自发过程与自发反应 水由高处向低处 固体溶解 油墨扩散 在一定条件下，如果一个过程是自发的，那么它的逆过程通常是非自发的。 2.非自发过程：在一定条件下，需要持续外力作用，才能维持进行的过程。 1.自发过程：一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。 教学内容 定义 不能自发地进行，必须借助某种外力才能进行的反应称之为非自发反应。 钢铁生锈 湿法炼铜 木材燃烧 在给定条件下，能“自己”进行的化学反应称为自发反应。 教学内容 【思考】自发反应不需要任何条件就能发生吗？自发反应一定很容易发生吗？ 也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。如氢气和氧气反应需要点燃，但也是自发反应。自发反应是无需外界帮助，但不一定很容易进行，与速率也无关。 【思考】非自发反应一定不能发生吗？ 在一定条件下能发生。石灰石的分解反应，在常温下是非自发反应，但在高温时，这一反应就能自发进行。 教学内容 【例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? H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) H = -546.6 kJ·mol-1 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 非自发反应 自发反应 教学内容 二、化学反应能否自发进行的判据 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 △H＜0 H < 0 即放热反应 共同特点: 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定 发生原因 放热反应(H < 0)，是有利于反应自发进行的条件 教学内容 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) 室温下能自发进行的吸热反应 较高温度下能自发进行的吸热反应 NH4Br(s)＝NH3(g)＋HBr(g) CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) NaHCO3(aq)＋HCl(aq)＝ NaCl(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 所有自发进行的化学反应都是放热吗? 教学内容 思考：还有什么因素促使了反应的自发进行呢? 教学内容 混乱度大 混乱度小 自发过程进行的方向还与“混乱度”有关 两瓶中气体的颜色相同 不需要外界的任何作用，气体通过分子的扩散自发地混合均匀 有序 状态 无序 状态 转化为 密闭条件下 二、化学反应能否自发进行的判据 教学内容 熵是度量体系混乱程度的物理量，符号：S 混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大 熵 特点 积木的混乱程度 从大到小，熵减过程 积木的混乱程度 从小到大，熵增过程 教学内容 熵值最大 熵值最小 ②与物质的量的关系 物质的量越大→粒子数越多→熵值越大 ①对于同一物质，当物质的量相同时， S(g)>S(l)>S(s) 体系混乱度越大，越无序，熵值越大 影响熵大小的因素 ③物质的量的相同时，物质种类越多，熵值越大 教学内容 反应产物总熵与反应物总熵之差 熵变 S＝S(反应产物) －S(反应物) 计算公式 熵变只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关。 【思 考】 自发反应一定是熵增加的反应吗？ 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=－39.35J•mol-1•K-1 铝热反应（ △S＜0）也能自发反应。 结 论：熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是唯一因素。 教学内容 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。怎么办? 教学内容 三、化学反应进行方向的复合判据 美国物理化学家吉布斯 体系自由能变化(符号为G，单位为kJ/mol)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，用来定量评价焓变和熵变在反应过程中作用的关系称之为吉布斯公式： △G = △H - T△S (单位为kJ/mol) △G = △H - T△S ＜0 反应能自发进行 △G = △H - T△S ＞0 反应不能自发进行 △G = △H - T△S ＝0 反应达到平衡状态 反应进行方向的判断方法： 教学内容 情况 焓变 熵变 自由能变化 反应能否自发进行 ① ΔH＜0 ΔS＞0 ② ΔH＞0 ΔS＜0 ③ ΔH＜0 ΔS＜0 ④ ΔH＞0 ΔS＞0 ΔG＜0 能 ΔG＞0 不能 无法判断 无法判断 无法判断 无法判断 三、化学反应进行方向的复合判据 教学内容 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 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? 教学内容 第三节 化学反应的方向 焓判据 自发过程与自发反应 熵判据 ∆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 复合判据 教学内容 1. 下列说法不正确的是（ ） A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关 C 教学反馈 2. 下列说法中正确的是 (　　) A.放热反应的焓变小于0,熵变大于0 B.放热及熵增加的反应,一定能自发进行 C.放热反应的焓变大于0,熵变小于0 D.放热及熵减小的反应,一定能自发进行 B 3.下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发反应的是(　　) A. 2Ag2O(s) 4Ag(s)+O2(g) B. 2Fe2O3(s)+3C(s) 4Fe(s)+3CO2(g) C. N2O4(g) 2NO2(g) D.6C(s)+6H2O(l) C6H12O6(s) D 教学反馈 4. 反应FeO(s)+C(s) Fe(s)+CO(g)　ΔH>0、ΔS>0,下列说法中正确的是( 　 ) A.低温下自发进行,高温下非自发进行 B.高温下自发进行,低温下非自发进行 C.任何温度下均非自发进行 D.任何温度下均自发进行 B 教学反馈 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $