1、高中化学精品课件 选修 4 第四节 化学反应进行的方向主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测化学反应进行的方向目标定位自我检测探究点二 化学反应进行的方向与 自由能变化的关系 学习探究知识回顾本节知识目录 探究点一 化学反应进行的方向与 焓变、熵变的关系 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习目标定位 了解自发过程和自发反应的主要特点，了解焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。学习重难点：反应方向的判断。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾 温故追本溯源推陈方可知新1 根据是否有外力作用，过程可分为自发过程和非自发过程。自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进
2、行的过程。回答下列问题：(1)下列现象的发生，你认为是自发过程的是。A水由高处往低处流B气温升高冰雪融化C室温下，水自动结成冰D生锈的铁变光亮(2)自发过程具有的特点体系趋向于从状态转变为状态(体系对外部做功或者热量)。在密闭条件下，体系有从自发转变为的倾向。AB 高能低能释放有序无序主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾 温故追本溯源推陈方可知新2 有下列化学反应：白磷自燃、氯化氢分解、煤燃烧、钠与水反应、酸碱中和反应，其中属于能自发进行的化学反应(简称自发反应)的是 ，属于放热反应的是 。归纳总结常见的放热反应：1、大多数化合反应。2、燃烧反应。3、中和反应。4、金属和酸的反应。5
3、、铝热反应。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾 温故追本溯源推陈方可知新3 自发过程和自发反应自发过程自发反应含义在一定条件下，_就能自发进行的过程在给定的一组条件下，可以进行到显著程度的化学反应特征具有，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下是肯定自发进行的 举例高山流水，自由落体运动钢铁生锈 应用(1)可被用来完成有用功。如 H2 燃烧可设计成原电池(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为 H2 和 O2不用借助外力作用自发方向性不能主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测1 化学反应进行的方向与焓变的关系(1)根据下图，回答有关问题。图 1
4、表示的反应能量，为反应，体系能量由到，趋向，该过程一般自发进行。图 2 表示的反应能量，为热反应，体系能量由到，趋向，根据自发过程的特点，该反应一般自发进行。(2)分析下列反应进行的方向与 H 之间的关系：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)，酸碱中和反应是热反应，H0，常温下自发进行。2Na(s)2H2O(l)=2NaOH(aq)H2(g)，该反应是热反应，H0，常温下自发进行。NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H0，该反应在常温下自发进行。CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H0，该反应在常温下自发进
5、行，但在较高温度下自发进行。学习探究 探究点一 化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系基础自学落实重点互动探究释放放热高低稳定能吸收吸低高不稳定不能放 S(l)S(s)。同一条件下，不同的物质熵值不同。(3)熵判据在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号S)大于零，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。当S0时，反应为熵增反应，在一定条件下能自发进行。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究如：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)S39.35 Jmol1K1，上述反应为熵减少的反应，但在一定条件
6、下，该反应也能自发进行。说明“熵判据”也具有一定的局限性。(4)反应熵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。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 归纳总结基础自学落实重点互动探究从能量角度(即焓变)看，化学反应有趋向于最低能量状态的倾向，而从熵变角度看，化学反应有呈现最大混乱度的倾向，在实际的化学变化中，H与S倾向有时会出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究 活学活用 基础自学落实重点互动探究1 下列关于焓变与反应
7、方向的叙述中正确的是()A化学反应的焓变与其反应的方向无关B化学反应的焓变直接决定了反应的方向C反应焓变为正值时不利于反应自发进行D焓变为负值的反应都能自发进行可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故 A 项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B 项错误；焓变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应，D 项错误；焓变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C 项正确。可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故 A 项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B 项错误；焓变为负值的反应多数能
8、自发进行，但有的也不是自发反应，D 项错误；焓变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C 项正确。可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故 A 项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B 项错误；焓变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应，D 项错误；焓变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C 项正确。可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故 A 项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B 项错误；焓变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应，D 项错误；焓变
9、为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C 项正确。C 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究 I基础自学落实重点互动探究2 汽车尾气(含烃类、CO、NO 与 SO2 等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO 与 CO 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是 2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是()A该反应是熵增大的反应B该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂C该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率D该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应C 只使
10、用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行；因反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小；因熵减小不利于反应自发，故自发进行的原因是反应放热。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 探究点二 化学反应进行的方向与自由能变化的关系基础自学落实重点互动探究1用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向(1)由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判据知熵值增加是自发的。很多情况下用不同的判据判定同一个反应，可能会出现相反的判断结果。(2)体系的自由能变化(符号为G，单位为kJmol1)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，GHTS。(3)在温度、压强一定的条件下，自发反应
11、总是向GHTS0 反应不能自发进行HTS0 反应能自发进行HTS0 反应达到平衡状态主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测2 判断下列反应在常温常压下能自发进行的是_。(1)2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJmol1S494.4 Jmol1K1(2)CO(g)=C(s，石墨)12O2(g)H110.5 kJmol1S89.36 Jmol1K1(3)4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1 S280.1 Jmol1K1(4)CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.2 kJmol1 S169.6 Jm
12、ol1K1学习探究 基础自学落实重点互动探究GHTS78.03 kJmol1298 K494.4103 kJmol1K1225.36 kJmol10。GHTS444.3 kJmol1298 K(280.1103 kJmol1K1)360.83 kJmol10能能不能不能(1)(3)主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 归纳总结基础自学落实重点互动探究2反应发生的条件有多种，GHTS这个判据只能用于温度、压强一定条件下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。1复合判据判断反应方向的有关规律(1)当H0，则G0，S0，反应一定不能自发进行。(3)当H0，S0或H0，S0时，
13、反应能否自发进行与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时熵变影响为主。3反应的自发性只能判断方向性，反应能否实现，还要看具体的反应条件。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 活学活用 基础自学落实重点互动探究题目解析3 下列说法正确的是()A在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向B
14、 有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行应利用复合判据进行判断使用催化剂只能降低反应的活化能，增大反应速率，不能改变反应的方向。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究4 已知反应：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在 298 K、101 kPa 的条件下，其 H113.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1。该反应_(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的 NO，理由为_。HTS69.7 kJmol10，说明该反应在理论上是可行的，所以能用于能 该反应的消除汽车尾气中的NO解析 GHTS113.0 kJmol1298 K(145.31
15、03 kJmol1K1)69.7 kJmol10，故理论上该反应能自发进行。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究学习小结主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 1 2 检测学习效果体验成功快乐3 4 请选择题目解析1 下列说法中不正确的是()A体系有序性越高，熵值就越低B自发过程可以导致体系的熵增大C吸热反应不可以自发进行D同种物质气态时熵值最大反应能否自发进行，主要由自由能来决定，从公式GHTS可知G0，说明石墨变成金刚石需吸收能量，则说明金刚石比石墨能量高，不稳定。B 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测4.判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增大”、“减小”或“无明显变化”。(1)2H2(g)O2(g)=点燃 2H2O(l)_。(2)H2(g)Cl2(g)=点燃 2HCl(g)_。(3)(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)_。(4)Cu(s)Cl2(g)=点燃 CuCl2(s)_ _。自我检测 检测学习效果体验成功快乐请选择1 2 3 4 减小解析 对同一种物质，由于S(g)S(l)S(s)，故气体液体固体是熵减的变化，反之是熵增的变化。减小无明显变化增大主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测本讲内容结束请完成课时作业
