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

该高中化学课件聚焦化学反应方向的判断，通过K投入水、铁生锈等自发现象及“思考与交流”导入，从能量（焓判据）过渡到混乱度（熵判据），逐步构建复合判据ΔG=ΔH-TΔS的学习支架。 其亮点是结合甲烷燃烧、冰块融化等实例，以“思考与交流”“学与问”引导科学探究，培养科学思维与化学观念。学生能综合分析焓变、熵变理解反应方向，教师可借系统资料提升教学效率。

第三节 化学反应的方向 课时1 化学反应的方向 人教版2019选择性必修一 第二章 化学反应速率与化学平衡 教学目标 本节重点 能判断简单反应能否自发进行。 本节难点 根据ΔG=ΔH－TΔS和所给数据判断化学反应进行的方向。 1、了解自发过程和自发反应。 2、了解熵变的概念。 3、初步了解焓变和熵变与反应进行的方向之间的关系。 4、根据ΔG=ΔH－TΔS和所给数据判断化学反应进行的方向。 meiyangyang8602 meiyangyang8602 自然界的自发现象和自发过程 观看 自然界的自发现象和自发过程 K投入H2O中 铁生锈 Cu和AgNO3反应 镁条燃烧 自然界的自发现象和自发过程 以上过程或化学反应都是自发的，其逆过程就是非自发的。 1.自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程 2.自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度. 如何判断一个过程或一个反应能否自发进行？ 3.非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程 自发过程与自发反应 2.酸碱中和、镁条燃烧都是能自发发生的反应，有何共同特点？ 【思考与交流】 从能量角度分析 2.△H < 0 即放热反应 1.高山流水为什么是自发过程？ 1.体系趋向于从高能状态转变为低能状态 反应能否自发进行的焓判据（能量判据） 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 △H＜0 （1）放热反应易自发 放热的自发反应 (1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol (2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol (3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol (4)Fe(OH)2：4Fe(OH)2 + O2(g) +2H2O(l) = 4Fe(OH)3 △H < 0 (5)NH3 (g)+ HCl(g) = NH4Cl(g) △H < 0 但是，有的吸热过程或吸热反应也可以自发进行 有些吸热过程或吸热反应也可以自发进行： (1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解 (2)N2O5分解： 2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (3) 碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 焓变（△H<0）不是决定反应能否自发进行的唯一因素，这就需要其他的判据。 （4）Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 墨水滴入水中 气体的扩散 固体的溶解 这些自发过程与能量有关吗？ 一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？ 下课铃一响教室里会怎样？ 如果没有法律的制约，世界会怎样？ 你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？ 克劳修斯 （德国） 熵 S 为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，德国人克劳修斯提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵 熵（S） 1.描述体系混乱度的物理量 2.符号：S 单位：J•mol-1•K-1 混乱度： 　 表示体系的不规则或无序状态 熵 1、体系混乱度越大，熵值越大；反之越小。 同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s） 2、熵变△S： 化学反应伴随物质的变化或物质状态的变化，因此存在： 熵变 △S = S产物－S反应物 3、产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变是正值 （ △S ＞0），为熵增加反应。 4、固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加（熵增）的过程。 熵、熵变 即：体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加。 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大（ 熵变△S＞0），这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据——熵判据。 反应能否自发进行的熵判据（能量判据） 【学与问】 根据熵判椐，生成气体的过程是熵增大的过程，增大了反应的自发性。 发生离子反应条件之一是产生气体，利用熵判据进行解释？ -10℃水结冰，这是熵增过程吗？ 有些 熵减的过程 也可自发进行，即ΔS＜0 4Fe(OH)2(s) + O2(g) + 2H2O (g) ＝ 4Fe(OH)3(s) 2NO (g) + 2CO (g) ＝ N2 (g) + 2CO2 (g) 　 不能只根据熵增或熵减来判断化学反应的方向 自发反应一定是熵增加的反应吗？ 【思考与交流】 反应能否自发进行的判据 不能只根据熵增或熵减来判断化学反应的方向，也不能只根据放热或吸热来判断 思考：CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行？ 已知： △H(298K)=+178.2KJ•mol-1, △S(298K)=+169.6J•mol-1•K-1 自发反应的方向 与 焓变 和 熵变 有关。 自由能ΔG （等温、等压条件下的封闭体系） ΔG = ΔH﹣TΔS Δ G ＜ 0 反应能自发进行 Δ G ＞0 反应不能自发进行 Δ G ＝0 反应处于平衡状态 反应能否自发进行的复合判据 反应能否自发进行的复合判据 约西亚·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs，1839年（己亥年）2月11日－1903年（癸卯年）4月28日），美国物理化学家、数学物理学家。 判断标准 练习：分析下列过程是能否自发进行 （1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) ΔH = - 57.3kJ·mol-1 ΔS = +80.7J·mol-1·K-1 （2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ) ΔH = +178.2kJ·mol-1 ΔS = +169.6J·mol-1·K-1 自发 不自发 （3）NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) △H ＜0 △S ＜0 （4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H >0 △S>0 低温自发 高温自发 meiyangyang8602 反应自发性的判断依据 △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 低温下 反应自发进行 化学反应的方向 焓变 熵变 综合判据 ∆H < 0 有利于反应自发进行, 但自发反应不一定要 ∆H < 0 很多自发的化学反应都是熵增的过程，即ΔS＞0;但有些 熵减的过程 也可自发进行，即ΔS＜0 ΔG = ΔH﹣TΔS 课堂总结 1、反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定 反应是否一定会发生和过程发生的速率。 2、在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。 null 2019 67603.68 $