2.2.1 化学反应的方向 课件-2026-2027学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应方向的判据，通过自然界自发过程（高山流水、自由落体）及生活实例（花香扩散、食盐溶解）导入，从宏观现象过渡到微观本质，搭建从生活经验到化学概念的学习支架。 其亮点在于结合科学思维与科学探究，通过氢氧化钡与氯化铵吸热反应实验、对比放热与吸热反应实例，引导学生分析焓变与熵变对反应方向的影响，构建复合判据模型。学生能深化对反应自发性的理解，教师可借助互动设计提升教学效率。

第二单元 化学反应的方向与限度 课时1 化学反应的方向 专题2 化学反应速率与化学平衡 1.了解判断化学反应进行方向的判据，构建判断化学反应自发性的 思维方法模型。 2.能结合具体事例说明反应自发进行的方向性，增强对化学反应自 发性研究重要意义的认识。 [学习目标] 引入新课 自然界中的自发过程 一、自发过程和自发反应 (1)定义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自发进行的过程。例如高山流水、自由落体。 1. 自发过程 (2)特点 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向 一、自发过程和自发反应 1. 自发过程 能量角度 混乱度角度 对外做功 释放能量 (3)生活中的自发过程 花香四溢 酒香扩散(酒香不怕巷子深) 食盐在水中溶解 石头在水中会自动沉底 墨汁在水中扩散 一、自发过程和自发反应 1. 自发过程 (4)非自发过程 电解水 抽水机 一、自发过程和自发反应 1. 自发过程 定义：在一定条件下，需持续借助外力才能进行的过程。 判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式。 ①水分解成氢气和氧气的反应：　　　　　　　。 ②氯气与溴化钾溶液的反应：　　　　　　　　　　　　。 ③乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应： 　 　。 ④氮气和氧气生成一氧化氮的反应：　　　　　　　。 不能自动进行 Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2 CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br 不能自动进行 一、自发过程和自发反应 一、自发过程和自发反应 2. 自发反应 1.自发反应具有方向性（即在一定条件下反应的某个方向是自发进行的，其逆方向在相同条件下一 定不能自发进行） 2.自发反应是指该反应过程有自发进行的倾向（但不一定能够实际发生，发生时速率也不一定大，非自发反应在一定条件下也可能发生。如煤的燃烧是自发反应，但在常温下不能自发进行。） ✪特别注意 在一定条件下能自动进行的反应。 一定条件指温度、光照、催化剂、压强等条件。 概念： (1)在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程 (2)自发过程不需任何条件就能发生 (3)室温下冰变成水属于自发过程 (4)能自发进行的反应，反应速率一定很大 √ × √ × 1.正误判断 一、自发过程和自发反应 思考交流 2.下列过程中属于自发过程的是______________(填序号)。 ①铵盐的溶解　②烧碱与盐酸反应　③Zn与稀H2SO4反应　④将地下水抽至地面　⑤Mg在空气中燃烧　⑥铝热反应　⑦墨水在水中的扩散　⑧电解熔融的氯化钠 ①②③⑤⑥⑦ 一、自发过程和自发反应 思考交流 (1)自发反应不需要任何条件就能发生吗？ 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。 (2)非自发反应一定不能发生吗？ 非自发反应在一定条件下也能发生。 一、自发过程和自发反应 思考交流 3.已知：①2H2＋O2 === 2H2O；②2H2O === 2H2↑＋O2↑。①是自发反应，②是非自发反应，通过对上述反应的分析，思考： 点燃 通电 4.知道了某个反应是自发反应后，能否知道某条件下是否发生？能否预测反应的快慢？ 判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢无关。 一、自发过程和自发反应 思考交流 下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的可能原因吗？ 1. C3H8(g)＋5O2(g) === 3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH =－2 217.5 kJ·mol－1 2. 2Na(s)＋Cl2(g) === 2NaCl(s) ΔH =－822 kJ·mol－1 3. 4Fe(s)＋3O2(g) === 2Fe2O3(s) ΔH =－1 648.4 kJ·mol－1 4. H2(g)＋F2(g) === 2HF(g) ΔH =－546.6 kJ·mol－1 均是放热反应，ΔH＜0 但事实也证明，有些能自发进行的化学反应却是吸热的（ΔH＞0）。 二、化学反应进行方向的判据 二、化学反应进行方向的判据 实验：氢氧化钡与氯化铵反应 观察实验现象并思考如下问题： 1. 该反应是吸热反应还是放热反应？ 2. 该反应能自发进行的可能原因是什么？ 实验现象 实验结论 锥形瓶和木板因水结冰粘在了一起 该反应能自发进行，且为吸热反应 (1)多数放热反应是自发进行的。如燃烧反应、中和反应等。 二、化学反应进行方向的判据 1.反应焓变与反应方向 (2)有少数吸热反应也能自发进行。NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g) ＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH>0。 高温 (3)还有一些吸热反应在常温条件下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。如CaCO3(s) === CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0。 反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 下列三个过程均吸热： 1. 硝酸铵的溶解 NH4NO3(s) === (aq)＋ (aq) 2. 碳酸钙的分解 CaCO3(s) === CaO(s)＋CO2(g) 3. 氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应 2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s) === 2NH3(g)＋BaCl2(s)＋10H2O(l) 你知道这些过程能自发进行的可能原因吗？ 硝酸铵溶解前，晶体中铵根离子和硝酸根离子规则排列，溶于水后形成水合离子，无序地分散在溶液中，即体系的混乱度增大。 这些反应能自发进行的可能原因：体系的混乱度增大。 二、化学反应进行方向的判据 高温 碳酸钙分解成CO2气体，NH4Cl(s)和Ba(OH)2·8H2O反应生成氨气，气体的产生会导致体系的混乱度增大。 (1)熵、熵变的概念 熵——衡量一个体系混乱度的物理量。符号：S 二、化学反应进行方向的判据 2.反应熵变与反应方向 熵变——反应前后体系熵值的变化。符号：ΔS 体系的混乱度越大，熵值就越大 如果发生变化后体系的混乱度增大，则ΔS＞0，反之ΔS＜0 (2)熵增、熵减的判断 ①物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ΔS>0，是熵增大的过程。 ②气态物质物质的量增大的反应，通常ΔS>0，是熵增大的反应。 ③气态物质物质的量减小的反应，通常ΔS<0，是熵减小的反应。 二、化学反应进行方向的判据 2.反应熵变与反应方向 (3)ΔS与化学反应进行方向的关系 ①ΔS＞0，有利于反应自发进行，但有些ΔS＜0的反应也能自发进行。 ②与环境既没有物质交换又没有能量交换的孤立体系或绝热体系，自发过程总向着熵增加的方向进行。 因此不能只根据ΔS＞0或ΔS＜0来判断化学反应能否自发进行。 二、化学反应进行方向的判据 2.反应熵变与反应方向 分析下列几种变化的方向 变化 能否自发 焓变 熵变 CO2(s)→CO2(g) 能 ΔH　0 ΔS　0 2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s) 能 ΔH　0 ΔS　0 K(s)＋H2O(l)===K＋(aq)＋OH－(aq)＋ H2(g) 能 ΔH　0 ΔS　0 Ag＋(aq)＋Cl－(aq)===AgCl(s) 能 ΔH　0 ΔS　0 ＞ ＞ ＜ ＜ ＜ ＞ ＜ ＜ 二、化学反应进行方向的判据 3.焓变、熵变对反应方向的共同影响 二、化学反应进行方向的判据 3.焓变、熵变对反应方向的共同影响 ΔH－TΔS ＜0，一定能自发进行 ＝0，达到平衡状态 ＞0，一定不能自发进行 (2)ΔH、ΔS与化学反应方向的关系 ①ΔH<0，ΔS>0 ②ΔH>0，ΔS<0 ③ΔH>0、ΔS>0或ΔH<0、ΔS<0 一定能自发进行 一定不能自发进行 能否自发进行与反应温度有关 拓展延伸 高温自发 低温自发 自发 不自发 ΔH ΔS (1)放热反应一定能自发进行 (2)O2转化变为O3时，熵减小 (3)熵增的反应一定能自发进行 (4)合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，高温有利于其自 发进行 (5)由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合所有的过程 × √ × × √ 1.正误判断 二、化学反应进行方向的判据 思考交流 (1)H2(g)＋ O2(g)===H2O(l)，燃烧反应是____(填“吸”或“放”，下同)热反应，ΔH______(填“>”或“<”，下同)0，常温下能自发进行。 (2)Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)，该反应是____热反应，ΔH____0，常温下____(填“能”或“不能”，下同)自发进行。 (3)Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应为____热反应，常温下____自发进行。 (4)2NaHCO3(s) Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g)，该反应是____热反应，ΔH____0，_____自发进行。 2.分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系。 放 < 放 < 能 二、化学反应进行方向的判据 思考交流 吸 能 吸 > 能 本节内容结束 $