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

该高中化学课件聚焦化学反应的方向，核心知识点包括自发过程与反应的定义，以及焓判据、熵判据和复合判据（△G=△H-T△S）。课堂导入通过水流、生锈等生活自发过程实例建立认知支架，从定义出发，先探究单一判据，再综合为复合判据，形成递进式知识脉络。 其亮点在于以生活化实例驱动探究（科学探究与实践），结合数据表格分析熵值规律（科学思维），构建“现象-概念-判据-应用”的化学观念。采用问题链引导、练习巩固的教学方法，帮助学生从生活到理论建立变化规律认知，教师可直接沿用，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 水总是自发地由高处往低处流 自然界中有许多自然而然的现象发生，你能联系生活实际，列举一些能自动发生的例子吗？ 自然界中水总是从高处往低处流； 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； 铁制容器暴露在潮湿空气中会自发生锈； 室温下冰块会自发融化； 品红滴入水中会自发扩散； 食盐放入水中会自发溶解；酸碱混合会自发中和。 火柴盒中的火柴棒散落出来会自发混乱等； 思 与 题 问 考 一、自发过程与自发反应 自发过程：在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程. 包括物理过程和化学反应。 注意： ①外力作用：指持续做功，引发条件不算借助外力。 ②一个过程是自发的，则其逆过程是非自发的 ③自发过程不一定会发生，只是一种趋势。 自发反应：在一定条件下不需外力作用就能自动进行的反应。 仅指化学反应 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 4 下列反应在一定条件下都能自发进行，主要原因是什么？ C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) △H＝ -2217.5 kJ·mol-1 2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s) △H＝-822 kJ·mol-1 4Fe(s)＋3O2(g)＝Fe2O3(s) △H＝-1648.4 kJ·mol-1 H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) △H＝-546.6 kJ·mol-1 共同特点：△H＜0 即放热反应 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 1、能量判据（焓判据） 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 △H＜0 体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量即△H＜0） 二、是否自发的判断依据 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 化学反应可以自发地向着放热反应的方向进行。 6 结论：△H＜0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H＜0 2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8 H2O(s)＝NH3(g)＋BaCl2(s)＋10H2O(l) 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2 (g) (NH4) 2CO3(s)＝NH4HCO3(s)＋NH3(g) 焓变只是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素，因此只根据焓变来判断反应方向是不全面的。 △H＞0 所有自发进行的化学反应都是放热的吗？ 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列 有序 无序 （混乱） 二、化学反应进行方向的判断依据 气体的扩散 有序 无序（混乱） 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序（趋向于更乱） 二、化学反应进行方向的判断依据 克劳修斯 （德国） 熵：衡量体系混乱度的物理量。 符号 S 体系的混乱度越大，熵值越大 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序 导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理 二、化学反应进行方向的判断依据 S(水) ：69.9J mol-1K-1 S(冰) ：47.9J mol-1K-1 S(水蒸气)：188.7J mol-1K-1 ①同一物质：S(g) ＞ S(l) ＞S(s) ②固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 同种物质的状态变化就是一个熵变的过程： 11 CH4 O2 CO2 H2 NH3 186.15 205.03 214 130 192 H2O(l) HNO3(l) Br2(l) 69.9 156 152 NaCl Fe 金刚石 SiO2 CuO 72.1 27.3 2.4 41.84 42.7 (101.3KPa, 250C)：1 mol不同物质的熵S(J ·mol-1K-1) 请分析哪类物质的熵较高，哪类物质的熵较低？并解释。 二、化学反应进行方向的判断依据 S(气) > S(液) > S(固) 如何判断化学反应中熵的变化： 生成气体的的反应（或气体物质的量增大的反应）是一个熵增过程，可以自发进行。 Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l) △H =+149KJ/mol 思考：吸热反应Ba(OH)2(s)和NH4Cl(s) 能自发进行的原因是什么？ △S=+169.6Jmol-1K-1 熵值增大了 △S > 0 有利于反应自发进行。 2、熵判据 二、化学反应进行方向的判断依据 △S= S生成物－ S反应物 熵变：反应前后体系熵的变化，符号：ΔS 在一定温度和压强下，自发反应的△S 一定大于O吗？ △S= -284.3J·mol-1·K-1 △S=-31.7J·mol-1·K-1 NH3 (g) + HCl(g)= NH4Cl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) 结论：△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O 熵变也是判断反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素，因此只根据熵变来判断反应方向是不全面的。 二、化学反应进行方向的判断依据 3、复合判据 （2）表达式：△G＝△H－T△S 当△G ＞ 0时，反应不能自发进行 （3）判据 当△G ＜ 0时，反应自发进行 当△G = 0时，平衡状态 （1）吉布斯自由能变 符号：△G 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 3、复合判据 （3）规律 △H △S △H >0 △S>0 △H< 0 △S<0 △H <0 △S>0 △H >0 △S<0 高温条件下自发 低温条件下自发 任何温度下均自发 任何温度下均不能自发 表达式：△G＝△H－T△S 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g) △H = -78.03 kJ·mol-1 △S = +494.4 J·mol-1·K-1 CO(g)==C(s，石墨)+1/2O2(g) △H =+110.5 kJ·mol-1 △S = -89.36 J·mol-1·K-1 练一练：判断下列反应能否自发进行 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s) △H = -444.3kJ·mol-1 △S = -280.1 J·mol-1·K-1 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 1、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（　　） A、(NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) C、MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D、CO(g)＝C(s)＋1/2O2 (g) D 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 2、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 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 3. 25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76 kJ/mol，自发进行的原因是( ) A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应 D 化学反应：CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) ΔH(298 K)=+178.2 kJ/mol， ΔS(298 K)=+169.6J/(mol·K)，常温下该反应 （能 或 不能）自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，温度 T 应高于 K 不能 1051 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 影响因素 化学反应的方向 焓判据 熵判据 共同影响 放热 吸热 熵增 熵减 熵增大有利于反应自发 结 总 识 知 温度 △G=△H-T△S 焓减小有利于反应自发 5、下列说法正确的是（ ） A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的； B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变； C、自发反应在恰当条件下才能实现； D、自发反应在任何条件下都能实现。 C 3、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ） A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B、其分解是因为外界给予了能量 C、其分解是吸热反应，据能量判据能自发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解 A 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 4、以下自发反应可用能量判据来解释的是( ) A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol D 第 ‹#› 页 化学反应进行的方向 $