2.3 化学反应的方向（培优课件）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”，系统讲解自发过程与非自发过程的概念，以及焓变、熵变、复合判据（ΔG=ΔH-TΔS）对反应方向的影响。通过“水自发流动”情境启思，结合实例辨析概念，逐步构建从单一判据到综合判断的认知支架。 其亮点在于以科学思维和宏观辨识与微观探析为核心，通过具体反应焓变对比、物质状态熵值数据，构建复合判据判断模型。例题解析强化证据推理，帮助学生形成系统思维，教师可借助结构化内容提升教学效率。

第三节 化学反应的方向 人教版选择性必修1 高效培优系列 第二章 化学反应速率与化学平衡 01 反应自发性的判断依据 自发过程与非自发过程 02 知识导航 目标立纲 1. 了解自发过程和自发反应的含义，知道化学反应具有方向性，认识焓判据的局限性。 2. 理解熵的概念，能判断同一物质不同状态熵值大小，认识熵判据对反应方向的影响。 3. 掌握焓变与熵变对反应方向的共同影响，能利用复合判据判断化学反应进行的方向。 知识目标 1. 宏观辨识与微观探析：从能量变化与混乱度，理解化学反应方向的内在驱动因素。 2. 变化观念与平衡思想：认识化学反应方向的条件性，建立焓熵综合判据的科学思维。 3. 证据推理与模型认知：通过具体反应实例分析，构建化学反应方向判断的思维模型。 素养目标 情境启思 自然界很多过程具备自发性，存在确定方向。比如水能够自发由高处流向低处。化学反应是否同样具备自发性，存在进行的方向？ 自发过程 与非自发过程 01 知识精研 一、自发过程与非自发过程 无需外力 自发进行 借助外力 非自发进行 自然界不少过程可以自发发生，并且存在方向性。如水可自发由高处流向低处，逆向过程无法自发进行。 知识精研 一、自发过程与非自发过程 1、自发过程 在给定条件下，无需持续施加外力，就能自行发生的过程，叫做自发过程。 水从高处流向低处 冰融化 墨水扩散 气体的扩散 具备自发性的反应，常温下未必就能实际发生。自发性仅判断变化方向，无法判断反应能否实际发生以及反应快慢。 知识精研 一、自发过程与非自发过程 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。 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 知识精研 一、自发过程与非自发过程 3、自发过程与非自发过程 “自发”是一定条件下的自发，条件变了可能由原来的“自发”变成“非自发” “自发”只是有发生的趋势，并不代表实际发生，“非自发”也不代表不能发生。 氢气的燃烧 水的电解 自发 非自发 2H2+O2=2H2O 自发 非自发 铁生锈 析典破难 【例1】下列关于自发过程的叙述正确的是（ ) A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程。 B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程。 C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能。 D.非自发过程在任何条件下都不可能转化为自发过程。 C 2. 可逆反应正、逆方向的焓变与熵变相反，改变温度等条件，正逆反应均存在自发进行的可能性。 3. 反应自发性会随外界条件改变，非自发反应在合适温度、压强条件下，有可能转变为自发反应。 方法总结 反应自发性 的判断依据 02 知识精研 一、反应自发性的判断依据 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? C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH = -2217.5kJ·mol-1 2Na(s)＋Cl2(g)＝2NaCl(s) ΔH = -822 kJ·mol-1 2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g) ΔH = +484 kJ·mol-1 4Fe(s)＋3O2(g)＝Fe2O3(s) ΔH = -1648.4 kJ·mol-1 Cu(s)＋H2SO4(aq)＝CuSO4(aq) ＋ H2(g) ΔH = +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 ΔH < 0 即放热反应 自发进行的共同特点 1.化学反应方向与焓变的关系 知识精研 一、反应自发性的判断依据 1.化学反应方向与焓变的关系 所有自发进行的化学反应都是放热吗? 2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)＝ 2CaCl2(s)＋NH3(g)＋2H2O(l) NH4Br(s)＝NH3(g)＋HBr(g) NaHCO3(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) ΔH>0 ΔH>0 ΔH>0 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！ 知识精研 一、反应自发性的判断依据 2.化学反应进行的方向与熵变 知识精研 一、反应自发性的判断依据 2.化学反应进行的方向与熵变 实验现象:盛放氯气的瓶内气体颜色逐渐变而盛放氢气的瓶内显现出了浅黄绿色,最后两瓶中的颜色相同 【实验结论】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 知识精研 一、反应自发性的判断依据 2.化学反应进行的方向与熵变 有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列 下课铃响了，教室变得杂乱无章 整理好的房间一段时间后总是会变得杂乱无章 知识精研 一、反应自发性的判断依据 2.化学反应进行的方向与熵变 1850年, 克劳修斯提出用熵来度量体系的混乱（或无序）程度。体系越混乱，熵越大 。熵：符号为S，单位为J·mol-1·K-1 体系自发地向混乱度增加（即有序向无序）方向转变 冰融化及墨水扩散 知识精研 一、反应自发性的判断依据 2.化学反应进行的方向与熵变 S(水) ：69.9 J·mol-1·K-1 S(冰) ：47.9 J·mol-1·K-1 S(水蒸气)：188.7 J·mol-1·K-1 同种物质的熵值与其存在状态有关 S(g) ____ S(l) ____ S(s) ＞ ＞ 知识精研 一、反应自发性的判断依据 2.化学反应进行的方向与熵变 ①许多熵增的反应是自发的(气体分子数目增多的反应) 如：Zn(s)＋H2SO4(aq) = ZnSO4(aq)＋H2(g) ΔS>0 ； 2KClO3(s) = 2KCl(s)＋3O2(g) ΔS>0 。 ②有些熵减的反应也可以自发进行(气体分子数目减少的反应) 如：2NO(g)＋2CO(g) = N2(g)＋2CO2(g) ΔS<0 ； 4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l) = 4Fe(OH)3(s) ΔS<0 。 熵变是影响反应自发进行的因素之一，但不是唯一因素。 知识精研 一、反应自发性的判断依据 3.自由能与化学反应的方向 吉布斯确立了定量描述焓变和熵变在判断反应的自发性过程中的地位。吉布斯自由能的出现，完美地从定量角度揭示了变化过程中焓变与熵变之间的协调与抗衡。 ①复合判据:△G = △H - T△S ②反应进行方向的判断方法 △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 知识精研 一、反应自发性的判断依据 3.自由能与化学反应的方向 反应在该状况下能否自发进行 ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＜０ H Ｓ Ｇ ＜０ ＞０ 低温时＞０ 高温时＜０ 低温时＜０ 高温时＞０ 自发进行 不自发进行 低温不自发， 高温自发 低温自发， 高温不自发 △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 析典破难 【例2】对于一定条件下的化学反应，下列说法正确的是( ) A．ΔH＜0的反应能自发进行，ΔH＞0的反应不能自发进行 B．ΔH＜0，ΔS＜0的反应在高温时一定能自发进行 C．ΔH＜0，ΔS＞0的反应一定能自发进行 D．ΔH＞0，ΔS＞0的反应在低温时一定能自发进行 C 析典破难 【例3】反应：CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列选项正确的是(　　) A．ΔH＞0，ΔH－TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH－TΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0 D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0 A 析典破难 1. 判断反应自发性使用复合判据ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反应自发，不能只依靠焓变单独判断。 2. 记住四类组合规律：ΔH、ΔS同号看温度，异号时反应在全部温度下自发或非自发。 3. 先分析反应前后气体物质的量变化，气体增多则熵增，以此快速判断ΔS正负。 4. 结合题干自发信息确定\Delta G符号，再联立焓变、熵变，推导反应焓变的正负。 方法总结 知识融通 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 能力跃迁 B 1.下列说法中正确的是(　　) A.非自发反应在任何条件下都不能发生 B.熵增加且放热的反应一定是自发反应 C.熵减小或不变的反应一定是非自发反应 D.凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 能力跃迁 C 2.对于化学反应方向的确定，下列说法不正确的是(　　) A.在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 B.温度、压强一定时，放热的熵增反应一定能自发进行 C.能够自发进行的反应一定是熵增的过程 D.固体的溶解过程与熵变有关 能力跃迁 C 3.下列关于自发过程的叙述中，正确的是(　　) A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程 C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能 D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 能力跃迁 D 4.下列说法正确的是(　　) A.自发进行的反应均是ΔH<0的反应 B.ΔS<0的反应一定不能自发进行 C.物质的量增加的反应，其ΔS为正值 D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)，其ΔS>0 能力跃迁 5.焦炭常用于冶炼工业。已知反应①:2C(s)+O2(g) ⇌ 2CO(g)；反应②:2CO(g)+O2(g) ⇌ 2CO2(g)。反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示,下列说法错误的是(　　)  A.反应②2CO(g)+O2(g) ⇌ 2CO2(g)的ΔS<0，ΔH<0 B.983 K是两个反应主次趋势变化的转折点 C.L1对应反应① D.当温度低于983 K时，过量焦炭的氧 化产物以反应②生成CO2为主 C 感谢观看 人教版必修第一册 高效培优系列 分层精准培优，助力全面提升 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $