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“化学反应的方向”，核心知识点为焓判据、熵判据及复合判据。课堂导入从自然界自发过程（如水流动、冰块融化）设问，通过思考交流、反应实例分析搭建学习支架，先能量角度（焓判据），再混乱度（熵判据），最终综合为ΔG=ΔH-TΔS的复合判据，衔接前后知识逻辑。 其亮点是以科学思维为主线，通过“问题链+实例分析”引导学生从单一判据到综合判据的推理，如用Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl吸热自发反应突破焓变唯一论，结合“判一判”“小试牛刀”等实践活动培养科学探究能力。小结用表格和“大大高温，小小低温”口诀强化化学观念，帮助学生构建系统知识，教师可直接用于课堂互动与巩固。

第三节　化学反应的方向 第二章 化学反应速率和化学平衡 思考交流 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； 室温下冰块自动融化； 墨水扩散； 食盐溶解于水； 火柴棒散落等。 有明显的自发性 这些过程有何共同点？ 在一定条件下不用借助外力就能自动进行的过程。 2、自发反应： 1、自发过程 其特点： 在给定条件下，可自发进行的反应。 ①体系趋向于从高能态向低能态转变。(低能态较稳定)。 ②在密闭条件下，体系有从有序向无序自发转变的倾向。（无序态较稳定） 一、自发过程与自发反应 交流讨论: 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主要原因吗？它们有何共同特点？ C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5kJ·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 4 共同特点： 从能量角度分析它们为什么可以自发进行？ 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定 △H < 0 有利于反应自发进行 △H < 0 即放热反应 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？ 思考交流 结论：△H <0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H<0 焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。 6 二、化学反应进行方向的判据 1、能量判据（焓判据） 能量判据（焓判据）∶ 自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态（△H ﹤0） 即△H＜0的反应有自发进行的倾向 多数能自发进行的化学反应是放热反应 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 △H＜0 焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一 7 温馨提醒： （1）焓判据只能用于判断过程的方向，能否实现要看具体条件； （2）焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关。 （3）反应焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素 。 8 墨水扩散 扑克牌的多次洗牌 固体的溶解 火柴的散落 有序 混乱 2、混乱度判据（熵判据） １、定义：　 熵（S）——描述体系混乱度的物理量。 2、符号：S ①与物质的量的关系 物质的量越大→粒子数越多→熵值越大 ②对于同一物质，当物质的量相同时， S(g)>S(l)>S(s) ③不同物质熵值的关系： I、物质组成越复杂→熵值越大 II、对于原子种类相同的物质：分子中原子数越多→熵值越大 3、影响熵大小的因素：混乱度越大→体系越无序→熵值越大 （一）熵 10 2、混乱度判据（熵判据） (二)熵变 （1）定义：发生化学反应时物质熵的变化成为熵变，符号为ΔS （2）计算公式：ΔS=生成物总熵-反应物总熵 （3）熵判据——又称熵增原理 体系有自发向混乱度增加的方向变化的倾向。(即熵增△S＞0) △S越大，越有利于反应自发进行 11 根据熵的定义判断下列过程中体系的熵变大于零还是小于零。 (1)水蒸气冷凝成水 (2)硫酸铜溶于水 (3)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) (4) 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) (5)2H2(g) + O2(g) ＝2H2O (l) △S<0 △S>0 △S>0 △S>0 由“有序”变为“无序” 判一判 △S<0 12 下列反应中，熵减小的是（ ） D. 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D 小试牛刀 13 熵变： △S =S(生成物总熵)-S（反应物总熵）　 ①等量的同一物质：有固态到液态，再到气态是△S>0； ③对于化学反应：由固体、液体生成气体，或由固体生成液体的反应熵增。生成气体物质的量越多，熵增越大。 ②固体、液体、气体的扩散过程△S>0 。 【思考】熵增（△S>0）的过程的有哪些？ 14 自发反应一定是熵增加的反应吗？ 结论：△S > 0有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S > 0 【思考与交流】 熵变是反应能否自发进行的一个因素, 但也不是唯一因素。 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 16 思考：化学反应是否能够自发进行的最终判断依据是什么呢？ 正确判断一个化学反应是否能够自发进行 必须综合考虑体系的焓变和熵变 17 研究表明：在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是 △G = △H - T△S △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： 3、复合判据 18 ② 物质的混乱度趋于增加 ①物质具有的能量趋于降低 H(焓变) S(熵变)>0 焓(H)判据 熵(S)判据 放热反应 熵增原理 <0 反应在该状况下能否自发进行 ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＜０ ＜０ 自发进行 ＞０ 不自发进行 低温时＞０,高温时＜０ 低温时＜０,高温时＞０ 低温自发,高温不自发 H Ｓ Ｇ 低温不自发,高温自发 小结：“大大高温，小小低温” △G =△H－T △ S 19 应用判据时的注意事项 （1）在讨论过程的方向问题时，我们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。 （2）过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是 否一定会发生和过程发生的速率 （3）只适用于没有发生的反应 注：一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的 20 △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 △G = △H - T△S 21 1、判断下列反应什么条件下能自发进行？ (1) 钠与水反应 (2) NH3(g)+HCl(g) =NH4Cl(s) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) (4) 2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H <0 △S>0 自发进行 △H <0 △S <0 低温自发进行 △H >0 △S>0 高温自发进行 △H >0 △S<0 非自发进行 小试牛刀： 22 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，多数的能自发进行的反应是放热反应。 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 23 3、250C和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； △H=＋56.76kJ/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 24 5、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=+74.9kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol D 4、知道了某过程有自发性之后，则（ ） 可判断出过程的方向 可确定过程是否一定会发生 可预测过程发生完成的快慢 可判断过程的热效应 A 25 课堂小结 3. 复合判据：△G △G =△H－T △ S; △G ＜0 反应能自发进行 △G =△H－T △ S ;△G ＞0 反应不能自发进行 2. 熵判据 1. 焓判据 化学反应进行方向的判据 26 教材课后习题讲解： $