人教版（2019）高中化学选择性必修一 2.3 化学反应的方向 课件（共26张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中化学选择性必修一 2.3 化学反应的方向 课件（共26张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-16 11:56:50 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
化学反应的方向
化学（人教版）选择性必修1 第二章 第三节
碳和氧气燃烧可以得到二氧化碳，而二氧化碳却很难分解成碳和氧气，为什么？
导入情景
化学反应的快慢
化学反应的限度
化学反应的方向
——化学反应速率
——化学平衡
——
化学反应原理
水总是自发地由高处往低处流
红墨水扩散
导入情景
问题一：什么是自发过程？
花香四溢
铁生锈
问题一：什么是自发反应？
交流讨论
自发反应：在一定条件下，不需外界帮助就能自动进行的化学反应。
想一想：你知道有哪些化学反应能自发进行？
自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
水 流
电 流
热 量
自发
高处
低处
自发
高电位
低电位
自发
高温
低温
交流讨论
问题二：如何判断自发反应？
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：体系趋向于从能量高的状态转变为能量低的状态，
因此反应放热有利于反应自发进行。
总结感悟
科学史话
19世纪初，贝特罗（法）和汤姆逊（丹麦）提出：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。
你如何评价贝特罗和汤姆逊的观点？
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)
反应放热有利于反应自发进行，
但只根据反应的焓变来判断化学反应的方向是不全面的。
H ﹥ 0
想一想：吸热反应都不能自发进行吗？
交流讨论
有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列
放在包里的耳机线总是自发地缠绕打结
联系生活
问题三：吸热反应为什么能自发进行？
整理好的房间一段时间后总是会变得杂乱无章
联系生活
固体溶解过程
气体的扩散
纯物质相互接触后自发地混合形成混合物
体系混乱度增大
联系
总结感悟
熵：符号为S，单位为J·mol-1·K-1
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 。
熵判据：孤立体系或绝热体系中，
反应自发地向熵增的方向进行。
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
同一物质：S(g)>S(l)>S(s)。
通常情况下，气体分子数增大的化学反应为熵增的反应。
交流讨论
想一想：同一物质不同状态下熵值相等吗？
1．在下列变化中，体系的熵将发生怎样的变化？
A.少量的食盐溶解于水中
B.气态水变成液态水
C. 2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)
D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)
E. HCl(g) + NH3(g) = NH4Cl (s)
交流讨论
ΔS<0
ΔS>0
ΔS<0
ΔS<0
ΔS>0
2．下列反应中，熵显著增加的反应是( )
A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)
B．3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)
C．2C(s)＋O2(g) === 2CO (g)
D．2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)
C
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)
交流讨论
想一想：下列吸热反应为什么能自发进行？有什么共同点？
上述反应过程中气体分子数增大，反应的熵值增大。
S ﹥ 0
交流讨论
想一想：自发反应一定是熵增加的反应吗？
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) S﹤0
推论： 熵增有利于反应自发进行，
但只根据熵变判断化学反应的方向是不全面的。
结论： 自发反应的方向与焓变、熵变有关，判断反应自发进行的方向，需综合考虑体系的焓变和熵变。
交流讨论
3.下列说法中，正确的是( )
A.冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
B.能够自发进行的反应一定是放热反应
C.ΔH<0的反应均是自发进行的反应
D.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
A
√
X
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
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
牛刀小试
CaCO3(s)= CaO(s)+ CO2(g)
H = + 178.2 kJ·mol-1 S = +169.6 J·mol-1·K-1
√
X
利用熵变和焓变对自发反应方向性的判断不一致时，怎么办？
√
X
√
X
资料卡片
自由能与化学反应的方向
1876年，吉布斯（美）提出自由能变化 ΔG，并认为化学反应总是向着自由能减小（ ΔG < 0）的方向进行，直至达到平衡。
在恒温、恒容的封闭体系中，
G = H – T S （Ｔ为热力学温度，为正值）
焓变ΔH 熵变ΔS 反应的自发性
＜0 ＞0
＞0 ＜0
＜0 ＜0
＞0 ＞0
非自发
自发
低温可行
高温可行
资料卡片
G = H – T S
课堂小结
化学反应进行的方向
复合判据
熵判据
焓判据
1. 下列说法中正确的是（ ）
A.凡是放热反应都是自发的，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小或不变
C.熵增加且放热的反应一定是自发反应
D.非自发反应在任何条件下都不能实现
课堂练习
2.能用焓判据判断下列过程的方向的是（ ）
A.水总是自发地由高处往低处流
B.室温下冰融化成水
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后，扑克牌毫无规律混乱排列的几率大
3. 下列反应中，熵减小的反应是（ ）
A.(NH4)2CO3(s) = NH4HCO3(s) +NH3(g)
B.2N2O5(g) = 4NO2(g) +O2(g)
C.MgCO3(s) = MgO(s) +CO2(g)
D.2CO(g)= 2C(s) +O2(g)
课堂练习
4. 某化学反应其ΔH = -122 kJ·mol-1，ΔS = +231 kJ·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（ ）
A.在任何温度下都能自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
5.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨) + O2 (g) = CO2(g) ΔH=-393.51 kJ·mol-1
C(金刚石) + O2 (g) = CO2(g) ΔH=-395.41 kJ·mol-1
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ）
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C.金刚石比石墨更稳定
D.金刚石比石墨能量低
答案： 1. C 2. A 3. D 4. A 5. B
谢 谢 ！
化学反应的方向
化学（人教版）选择性必修1 第二章 第三节
碳和氧气燃烧可以得到二氧化碳，而二氧化碳却很难分解成碳和氧气，为什么？
导入情景
化学反应的快慢
化学反应的限度
化学反应的方向
——化学反应速率
——化学平衡
——
化学反应原理
水总是自发地由高处往低处流
红墨水扩散
导入情景
问题一：什么是自发过程？
花香四溢
铁生锈
问题一：什么是自发反应？
交流讨论
自发反应：在一定条件下，不需外界帮助就能自动进行的化学反应。
想一想：你知道有哪些化学反应能自发进行？
自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
水 流
电 流
热 量
自发
高处
低处
自发
高电位
低电位
自发
高温
低温
交流讨论
问题二：如何判断自发反应？
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：体系趋向于从能量高的状态转变为能量低的状态，
因此反应放热有利于反应自发进行。
总结感悟
科学史话
19世纪初，贝特罗（法）和汤姆逊（丹麦）提出：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。
你如何评价贝特罗和汤姆逊的观点？
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)
反应放热有利于反应自发进行，
但只根据反应的焓变来判断化学反应的方向是不全面的。
H ﹥ 0
想一想：吸热反应都不能自发进行吗？
交流讨论
有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列
放在包里的耳机线总是自发地缠绕打结
联系生活
问题三：吸热反应为什么能自发进行？
整理好的房间一段时间后总是会变得杂乱无章
联系生活
固体溶解过程
气体的扩散
纯物质相互接触后自发地混合形成混合物
体系混乱度增大
联系
总结感悟
熵：符号为S，单位为J·mol-1·K-1
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 。
熵判据：孤立体系或绝热体系中，
反应自发地向熵增的方向进行。
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
同一物质：S(g)>S(l)>S(s)。
通常情况下，气体分子数增大的化学反应为熵增的反应。
交流讨论
想一想：同一物质不同状态下熵值相等吗？
1．在下列变化中，体系的熵将发生怎样的变化？
A.少量的食盐溶解于水中
B.气态水变成液态水
C. 2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)
D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)
E. HCl(g) + NH3(g) = NH4Cl (s)
交流讨论
ΔS<0
ΔS>0
ΔS<0
ΔS<0
ΔS>0
2．下列反应中，熵显著增加的反应是( )
A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)
B．3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)
C．2C(s)＋O2(g) === 2CO (g)
D．2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)
C
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)
交流讨论
想一想：下列吸热反应为什么能自发进行？有什么共同点？
上述反应过程中气体分子数增大，反应的熵值增大。
S ﹥ 0
交流讨论
想一想：自发反应一定是熵增加的反应吗？
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) S﹤0
推论： 熵增有利于反应自发进行，
但只根据熵变判断化学反应的方向是不全面的。
结论： 自发反应的方向与焓变、熵变有关，判断反应自发进行的方向，需综合考虑体系的焓变和熵变。
交流讨论
3.下列说法中，正确的是( )
A.冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程
B.能够自发进行的反应一定是放热反应
C.ΔH<0的反应均是自发进行的反应
D.能够自发进行的反应一定是熵增的过程
A
√
X
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
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
牛刀小试
CaCO3(s)= CaO(s)+ CO2(g)
H = + 178.2 kJ·mol-1 S = +169.6 J·mol-1·K-1
√
X
利用熵变和焓变对自发反应方向性的判断不一致时，怎么办？
√
X
√
X
资料卡片
自由能与化学反应的方向
1876年，吉布斯（美）提出自由能变化 ΔG，并认为化学反应总是向着自由能减小（ ΔG < 0）的方向进行，直至达到平衡。
在恒温、恒容的封闭体系中，
G = H – T S （Ｔ为热力学温度，为正值）
焓变ΔH 熵变ΔS 反应的自发性
＜0 ＞0
＞0 ＜0
＜0 ＜0
＞0 ＞0
非自发
自发
低温可行
高温可行
资料卡片
G = H – T S
课堂小结
化学反应进行的方向
复合判据
熵判据
焓判据
1. 下列说法中正确的是（ ）
A.凡是放热反应都是自发的，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小或不变
C.熵增加且放热的反应一定是自发反应
D.非自发反应在任何条件下都不能实现
课堂练习
2.能用焓判据判断下列过程的方向的是（ ）
A.水总是自发地由高处往低处流
B.室温下冰融化成水
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后，扑克牌毫无规律混乱排列的几率大
3. 下列反应中，熵减小的反应是（ ）
A.(NH4)2CO3(s) = NH4HCO3(s) +NH3(g)
B.2N2O5(g) = 4NO2(g) +O2(g)
C.MgCO3(s) = MgO(s) +CO2(g)
D.2CO(g)= 2C(s) +O2(g)
课堂练习
4. 某化学反应其ΔH = -122 kJ·mol-1，ΔS = +231 kJ·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（ ）
A.在任何温度下都能自发进行
B.在任何温度下都不能自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
5.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨) + O2 (g) = CO2(g) ΔH=-393.51 kJ·mol-1
C(金刚石) + O2 (g) = CO2(g) ΔH=-395.41 kJ·mol-1
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ）
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C.金刚石比石墨更稳定
D.金刚石比石墨能量低
答案： 1. C 2. A 3. D 4. A 5. B
谢 谢 ！