2.3 化学反应进行的方向 课件(共20张PPT含图片) 高中化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.3 化学反应进行的方向 课件(共20张PPT含图片) 高中化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 9.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-02 21:25:50 | ||
图片预览
文档简介
(共20张PPT)
化学反应进行的方向
一、趣味实验，情境导入
含钛矿物
钛
粉
100年
科学家设计的方案：
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)（不发生）
TiCl4(l)+2Mg(s)=Ti(s)+2MgCl2(s)
1、知道化学反应是有方向的，理解判定化学反应方向的焓 判据和熵判据。
2、能用复合判据预测化学反应方向。
二、学习目标和重难点
1、重点：焓变和熵变与化学反应方向的关系。
2、难点：熵判据及复合判据。
三
自主学习效果反馈
高
水
低
流
四、教学过程 环节一：自发过程和自发反应
热茶变凉
1、以上过程能自动发生吗？
2、你还能举出哪些实例呢？
3、从能量角度分析这些过程有什么共同特点？
4、猜测：什么样的化学反应能自动发生？
驱动问题组一
1、自发过程：
一定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。
外力: 不是指反应条件，而是对体系持续提供能量。
2、能量角度：
自发倾向
对外做功或释放热量
高能状态
低能状态
自发反应: 给定条件下，能自发的进行到显著程度的反应。
我证明 我证伪
我举例
我实验
我形成
放热反应具有自发进行的倾向，但不全面。
环节二：化学反应方向的判据 1、焓判据
酸碱中和、燃烧反应、金属与酸反应、活泼金属与水反应 ……（放热）
NH4Cl晶体与Ba(OH)2 8H2O（吸热）
问题：什么因素驱动了吸热反应的自发进行？
2、熵判据
1.这些自发的过程有什么趋向？
2.国际上用什么来表达混乱度？
3.①同一物质固、液、气态，
哪种状态的熵最大？
② 与生成气体量有何关系？
驱动问题组二
请你分析以下反应的熵变：
1、 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH =+56.7 kJ·mol-1
2、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s) + NH3(g) ΔH =+74.9 kJ·mol-1
4、猜测：什么因素驱动了吸热反应的自发进行？
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=BaCl2(aq)+ 2H2O(l) + 2NH3 (g)
熵增驱动了反应的自发进行。
我证明 我证伪
我
举
例
我
形成
熵增（△S>O）有利于化学反应的自发进行，但不全面。
Na(l)+KCl(l) = NaCl(l)+K(g)
熔融
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
Ag+(aq)＋Cl-(aq)=AgCl(s)
H2SO4(浓)(l)+2NaCl(s)=
Na2SO4(aq)+2HCl(g)
ΔS>0
ΔS>0
ΔS<0
ΔS<0
3、复合判据
思考：该过程的焓变和熵变？
猜想：焓变和熵变对过程的方向影响
不一致时，如何判定自发性呢？
与温度有关。
魔术：点“水”成冰
如：NH4Cl(s) = NH3(g)+HCl(g) △S>0 △H >0
反应需要高温度才能使 △G = △H - T△S < 0。
环节三：课堂小结
P36科学视野：
吉布斯自由能变化 ：
△G = △H - T△S △G <0 时自发。
环节四：课堂检测--回顾应用，体验价值
猜想： 可能该反应的焓增，熵减，根本没有自发的可能。
提供数据：ΔH =+161.9 kJ·mol-1，ΔS = -38.4J·mol-1·K-1
1、回顾难题：
不能发生？
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
追问： 如何解决这个难题呢？
释疑：加石墨，TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)， ΔH ＜ 0 ΔS ＞ 0
再追问：反应发生了就等于快速进行了吗？工业上1100K条件 。
形成：研究自发性为的是探讨反应的可能性，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发生的速率。
2、在25 ℃、1.01×105 Pa下，反应2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) ΔH =+56.7 kJ·mol－1能自发进行的合理解释是( )
A．该反应是分解反应
B．该反应的熵增效应大于焓变效应
C．该反应是熵减反应
D．该反应是放热反应
B
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
B. 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
C．因焓变和熵变都与反应自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)
ΔH =+185.57 kJ·mol－1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向
D
4、视野拓展
熵与宇宙：宇宙，它的过去应该是能量温度极高，有极度规律的质点，不断膨胀，演变成现在的宇宙 -— 霍金《时间简史》
熵与生命：生命体通过新陈代谢摄入蛋白质等低熵物质，产生小分子的过程表现为熵增，当熵接近极大值时就达到危险状态即死亡 —— 《生命是什么》
熵与环境： 污染就是熵增的同义词，低碳就是低熵。
熵与信息：熵是量度我们对一个领域未知程度的量。
2、课后实践 — 体会研究化学反应方向的重要性
微型课题：汽车尾气的污染物主要是CO、NO，请设计消除尾气的反应，思考反应能否实现？若能，你能计算出所需的最低温度吗？
环节五：任务布置 1、作业：课本36页1、2。
数据：
ΔH=-113kJ·mol－1，
ΔS = -145.3J·mol-1·K-1
感谢聆听和指导！
化学反应进行的方向
一、趣味实验，情境导入
含钛矿物
钛
粉
100年
科学家设计的方案：
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)（不发生）
TiCl4(l)+2Mg(s)=Ti(s)+2MgCl2(s)
1、知道化学反应是有方向的，理解判定化学反应方向的焓 判据和熵判据。
2、能用复合判据预测化学反应方向。
二、学习目标和重难点
1、重点：焓变和熵变与化学反应方向的关系。
2、难点：熵判据及复合判据。
三
自主学习效果反馈
高
水
低
流
四、教学过程 环节一：自发过程和自发反应
热茶变凉
1、以上过程能自动发生吗？
2、你还能举出哪些实例呢？
3、从能量角度分析这些过程有什么共同特点？
4、猜测：什么样的化学反应能自动发生？
驱动问题组一
1、自发过程：
一定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。
外力: 不是指反应条件，而是对体系持续提供能量。
2、能量角度：
自发倾向
对外做功或释放热量
高能状态
低能状态
自发反应: 给定条件下，能自发的进行到显著程度的反应。
我证明 我证伪
我举例
我实验
我形成
放热反应具有自发进行的倾向，但不全面。
环节二：化学反应方向的判据 1、焓判据
酸碱中和、燃烧反应、金属与酸反应、活泼金属与水反应 ……（放热）
NH4Cl晶体与Ba(OH)2 8H2O（吸热）
问题：什么因素驱动了吸热反应的自发进行？
2、熵判据
1.这些自发的过程有什么趋向？
2.国际上用什么来表达混乱度？
3.①同一物质固、液、气态，
哪种状态的熵最大？
② 与生成气体量有何关系？
驱动问题组二
请你分析以下反应的熵变：
1、 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH =+56.7 kJ·mol-1
2、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s) + NH3(g) ΔH =+74.9 kJ·mol-1
4、猜测：什么因素驱动了吸热反应的自发进行？
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=BaCl2(aq)+ 2H2O(l) + 2NH3 (g)
熵增驱动了反应的自发进行。
我证明 我证伪
我
举
例
我
形成
熵增（△S>O）有利于化学反应的自发进行，但不全面。
Na(l)+KCl(l) = NaCl(l)+K(g)
熔融
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
Ag+(aq)＋Cl-(aq)=AgCl(s)
H2SO4(浓)(l)+2NaCl(s)=
Na2SO4(aq)+2HCl(g)
ΔS>0
ΔS>0
ΔS<0
ΔS<0
3、复合判据
思考：该过程的焓变和熵变？
猜想：焓变和熵变对过程的方向影响
不一致时，如何判定自发性呢？
与温度有关。
魔术：点“水”成冰
如：NH4Cl(s) = NH3(g)+HCl(g) △S>0 △H >0
反应需要高温度才能使 △G = △H - T△S < 0。
环节三：课堂小结
P36科学视野：
吉布斯自由能变化 ：
△G = △H - T△S △G <0 时自发。
环节四：课堂检测--回顾应用，体验价值
猜想： 可能该反应的焓增，熵减，根本没有自发的可能。
提供数据：ΔH =+161.9 kJ·mol-1，ΔS = -38.4J·mol-1·K-1
1、回顾难题：
不能发生？
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
追问： 如何解决这个难题呢？
释疑：加石墨，TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)， ΔH ＜ 0 ΔS ＞ 0
再追问：反应发生了就等于快速进行了吗？工业上1100K条件 。
形成：研究自发性为的是探讨反应的可能性，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发生的速率。
2、在25 ℃、1.01×105 Pa下，反应2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) ΔH =+56.7 kJ·mol－1能自发进行的合理解释是( )
A．该反应是分解反应
B．该反应的熵增效应大于焓变效应
C．该反应是熵减反应
D．该反应是放热反应
B
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
B. 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
C．因焓变和熵变都与反应自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)
ΔH =+185.57 kJ·mol－1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向
D
4、视野拓展
熵与宇宙：宇宙，它的过去应该是能量温度极高，有极度规律的质点，不断膨胀，演变成现在的宇宙 -— 霍金《时间简史》
熵与生命：生命体通过新陈代谢摄入蛋白质等低熵物质，产生小分子的过程表现为熵增，当熵接近极大值时就达到危险状态即死亡 —— 《生命是什么》
熵与环境： 污染就是熵增的同义词，低碳就是低熵。
熵与信息：熵是量度我们对一个领域未知程度的量。
2、课后实践 — 体会研究化学反应方向的重要性
微型课题：汽车尾气的污染物主要是CO、NO，请设计消除尾气的反应，思考反应能否实现？若能，你能计算出所需的最低温度吗？
环节五：任务布置 1、作业：课本36页1、2。
数据：
ΔH=-113kJ·mol－1，
ΔS = -145.3J·mol-1·K-1
感谢聆听和指导！