人教版高中化学选修四 2.4 化学反应进行的方向
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修四 2.4 化学反应进行的方向 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 462.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2018-12-02 18:33:41 | ||
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文档简介
课件33张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡第四节 化学反应进行的方向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。 这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性——其中是否蕴藏了一定的科学原理？能量由高到低（体系对外做功或释放能量）（1）了解自发过程和化学反应的自发性。
（2）通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。
（3）初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 一、阅读课本第34-36页，完成创新设计P29-30页基础自主导学。
二、学与问
1、什么是自发过程和自发反应？
2、自发反应一定能发生反应，而非自发反应一定不能发生反应吗？试举例说明。
3、自发反应的△H 一定< O吗 ？
4、什么是熵？熵判据？ 自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动
进行的反应，称为自发反应。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。一.自发过程与自发反应：特点：1.单向不可逆。2.体系趋向从高能状态转变为 低能状态（能量变化）。3.体系有从有序自发转变为无序的倾向，即混乱程度增大。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？
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)
△H = -2217.5 kJ·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 结论：△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O。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)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。△H ﹥ O1、能量判据（焓判据）二.化学反应进行方向的判据： 科学家提出用焓变来判断反应进行的方向,放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向。注意：
（1）△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O。
（2）焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？
如果没有法律的制约，世界会怎样？
下课铃一响教室里会怎样？
你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？ 有序混乱克劳修斯 （德国） 熵S2、熵判据（1）熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。 单位：
（2）特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
（3）影响因素：
◆对于同一物质：S(高温)>S(低温)；
S（g）﹥S（l）﹥S（s）
◆ 相同条件下不同物质，分子结构越复杂，熵值越大。
◆ S(混合物)>S(纯净物)2、熵判据（4）熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵
（5）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，这个原理也叫熵增原理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。 △S越大，越有利于反应自发进行。◆同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。
◆固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。
◆反应过程中气体物质的量增加的反应为熵增。
◆升高温度。（6）导致混乱度增加即熵增的一些因素 注意：
（1）△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O；
（2）熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。 根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向
焓变 熵变 能否自发
①NH3(g)+ HCl(g)= NH4Cl(s)
②NH4Cl(s) =NH3(g)+ HCl(g)
③NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g)加热反应能否自发还与温度有关要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S﹥0 ﹥0 否 ﹤0 ﹤0 能 能美国物理化学家吉布斯 自由能G△G=△H-T△S3.复合判据（自由能变化△G）自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
△H△S2．在讨论过程的方向时，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。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。熵与环境熵增就是污染熵与生命：衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加， 也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度 增大，当熵值达极大值时即死亡， 这是一个不可抗拒的自然规律。 熵与社会熵增就是社会混乱影响因素：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发温度1、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都是放热反应。
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课堂达标测试2、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=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/molDD3、下列反应中，熵减小的是（ ）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) 4、某化学反应其△H= -122 kJ·mol-1，?S=231 J·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。A【因人作业】
必做题
（1）创新设计P31《随堂达标检测》
（2）分层训练P99页1－11
选做题
分层训练P99页12--14；
自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动
进行的反应，称为自发反应。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。一.自发过程与自发反应：特点：1.单向不可逆。2.体系趋向从高能状态转变为 低能状态（能量变化）。3.体系有从有序自发转变为无序的倾向，即混乱程度增大。1、能量判据（焓判据）二.化学反应进行方向的判据： 科学家提出用焓变来判断反应进行的方向,放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向。注意：
（1）△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O。
（2）焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。2、熵判据（1）熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。 单位：
（2）特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
（3）影响因素：
◆对于同一物质：S(高温)>S(低温)；
S（g）﹥S（l）﹥S（s）
◆ 同一条件下,不同物质的熵值不同;分子结构越复杂，熵值越大。
◆ S(混合物)>S(纯净物)2、熵判据（4）熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵
（5）熵判据：
在与外界隔离的体系中，体系有自发地向混乱度增加(熵增)的方向转变的倾向。自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫熵增原理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。 即△S>0,有利于反应自发进行。◆同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。
◆固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。
◆反应过程中气体物质的量增加的反应为熵增。
◆升高温度。（6）导致混乱度增加即熵增的一些因素 注意：
（1）△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O；
（2）熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。△G=△H-T△S3.复合判据（自由能变化△G）自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
下课！理解熵的含义和熵的变化1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属与酸的置换反应熵增等……2、吸热的自发过程应为熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。
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。 这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性——其中是否蕴藏了一定的科学原理？能量由高到低（体系对外做功或释放能量）（1）了解自发过程和化学反应的自发性。
（2）通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。
（3）初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 一、阅读课本第34-36页，完成创新设计P29-30页基础自主导学。
二、学与问
1、什么是自发过程和自发反应？
2、自发反应一定能发生反应，而非自发反应一定不能发生反应吗？试举例说明。
3、自发反应的△H 一定< O吗 ？
4、什么是熵？熵判据？ 自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动
进行的反应，称为自发反应。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。一.自发过程与自发反应：特点：1.单向不可逆。2.体系趋向从高能状态转变为 低能状态（能量变化）。3.体系有从有序自发转变为无序的倾向，即混乱程度增大。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？
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)
△H = -2217.5 kJ·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 结论：△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O。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)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。△H ﹥ O1、能量判据（焓判据）二.化学反应进行方向的判据： 科学家提出用焓变来判断反应进行的方向,放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向。注意：
（1）△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O。
（2）焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？
如果没有法律的制约，世界会怎样？
下课铃一响教室里会怎样？
你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？ 有序混乱克劳修斯 （德国） 熵S2、熵判据（1）熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。 单位：
（2）特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
（3）影响因素：
◆对于同一物质：S(高温)>S(低温)；
S（g）﹥S（l）﹥S（s）
◆ 相同条件下不同物质，分子结构越复杂，熵值越大。
◆ S(混合物)>S(纯净物)2、熵判据（4）熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵
（5）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，这个原理也叫熵增原理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。 △S越大，越有利于反应自发进行。◆同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。
◆固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。
◆反应过程中气体物质的量增加的反应为熵增。
◆升高温度。（6）导致混乱度增加即熵增的一些因素 注意：
（1）△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O；
（2）熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。 根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向
焓变 熵变 能否自发
①NH3(g)+ HCl(g)= NH4Cl(s)
②NH4Cl(s) =NH3(g)+ HCl(g)
③NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g)加热反应能否自发还与温度有关要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S﹥0 ﹥0 否 ﹤0 ﹤0 能 能美国物理化学家吉布斯 自由能G△G=△H-T△S3.复合判据（自由能变化△G）自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
△H△S2．在讨论过程的方向时，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。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。熵与环境熵增就是污染熵与生命：衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加， 也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度 增大，当熵值达极大值时即死亡， 这是一个不可抗拒的自然规律。 熵与社会熵增就是社会混乱影响因素：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发温度1、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都是放热反应。
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课堂达标测试2、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=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/molDD3、下列反应中，熵减小的是（ ）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) 4、某化学反应其△H= -122 kJ·mol-1，?S=231 J·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。A【因人作业】
必做题
（1）创新设计P31《随堂达标检测》
（2）分层训练P99页1－11
选做题
分层训练P99页12--14；
自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动
进行的反应，称为自发反应。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。一.自发过程与自发反应：特点：1.单向不可逆。2.体系趋向从高能状态转变为 低能状态（能量变化）。3.体系有从有序自发转变为无序的倾向，即混乱程度增大。1、能量判据（焓判据）二.化学反应进行方向的判据： 科学家提出用焓变来判断反应进行的方向,放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向。注意：
（1）△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O。
（2）焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。2、熵判据（1）熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。 单位：
（2）特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。
（3）影响因素：
◆对于同一物质：S(高温)>S(低温)；
S（g）﹥S（l）﹥S（s）
◆ 同一条件下,不同物质的熵值不同;分子结构越复杂，熵值越大。
◆ S(混合物)>S(纯净物)2、熵判据（4）熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵
（5）熵判据：
在与外界隔离的体系中，体系有自发地向混乱度增加(熵增)的方向转变的倾向。自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫熵增原理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。 即△S>0,有利于反应自发进行。◆同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。
◆固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。
◆反应过程中气体物质的量增加的反应为熵增。
◆升高温度。（6）导致混乱度增加即熵增的一些因素 注意：
（1）△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O；
（2）熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。△G=△H-T△S3.复合判据（自由能变化△G）自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
下课！理解熵的含义和熵的变化1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属与酸的置换反应熵增等……2、吸热的自发过程应为熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。