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2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第1課時 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 蘇教版選修4.doc

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2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第1課時 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 蘇教版選修4.doc

第1課時化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W習目標:1.了解自發(fā)反應(yīng)和非自發(fā)反應(yīng)的含義。2.通過“有序”和“無序”的對比,了解熵和熵變的意義。3.初步了解焓變和熵變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響,能用焓變和熵變解釋化學(xué)反應(yīng)的方向。自 主 預(yù) 習探 新 知一、化學(xué)反應(yīng)的方向1化學(xué)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)具有方向性。許多化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)能自動進行,而其逆反應(yīng)無法自動進行。2自發(fā)反應(yīng)在一定溫度和壓強下,無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng)。微點撥:(1)非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能夠進行。(2)自發(fā)反應(yīng)只說明了反應(yīng)的方向性,不能說明反應(yīng)實際是否發(fā)生,也不能說明反應(yīng)的快慢。二、判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)1自發(fā)過程的特點(1)能量角度:體系有由能量較高狀態(tài)轉(zhuǎn)化為能量較低狀態(tài)的傾向。(2)混亂度角度:大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系混亂度增大的傾向。2化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性與反應(yīng)焓變的關(guān)系(1)放熱反應(yīng):絕大多數(shù)都能自發(fā)進行,且反應(yīng)放出的熱量越多,體系能量降低得也越多,反應(yīng)越完全。(2)吸熱反應(yīng):有些也能自發(fā)進行。(3)結(jié)論:反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素之一,但不是唯一因素。3化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性與熵變的關(guān)系(1)熵熵是衡量一個體系混亂度的物理量,即表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)程度的物理量。混亂度越大,體系越無序,體系的熵就越大。熵的符號為S。(2)物質(zhì)熵大小的判斷物質(zhì)的存在狀態(tài):對于同一物質(zhì),等物質(zhì)的量的該物質(zhì)其熵值大小與物質(zhì)的存在狀態(tài)有關(guān),氣態(tài)時熵值最大,固態(tài)時熵值最小,而液態(tài)時介于二者之間,物質(zhì)的狀態(tài)與熵大小的關(guān)系:S(g)>S(l)>S(s)。(3)熵變與反應(yīng)方向含義:大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系混亂度增大的傾向,導(dǎo)致體系的熵增大。規(guī)律:大多數(shù)熵增加的反應(yīng)都能自發(fā)進行。局限性:少數(shù)熵減少的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進行,如10 的液態(tài)水自動結(jié)冰、NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)。結(jié)論:熵變是影響反應(yīng)自發(fā)進行的因素之一,但不是唯一因素。4焓變與熵變對化學(xué)反應(yīng)的共同影響體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進行的傾向。判斷反應(yīng)的自發(fā)性必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變。在恒溫、恒壓時,(1)H<0,S>0,則反應(yīng)一定能自發(fā)進行;(2)H>0,S<0,則反應(yīng)一定不能自發(fā)進行;(3)H<0,S<0或H>0,S>0,反應(yīng)可能自發(fā)進行,也可能不自發(fā)進行,與反應(yīng)的溫度有關(guān)?;A(chǔ)自測1判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)凡是焓變小于零的反應(yīng)都能自發(fā)進行。()(2)反應(yīng)能否自發(fā)進行需綜合考慮焓變和熵變對反應(yīng)的影響。()(3)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)是一個熵減小的過程。()(4)一定條件下能正向自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng),其逆向必定不能自發(fā)進行。()【答案】(1)(2)(3)(4)2下列過程是非自發(fā)的是()A水由高處向低處流B煤炭的燃燒C鐵在潮濕空氣中生銹D室溫下水結(jié)成冰D自然界中水由高處向低處流、煤炭的燃燒、鐵在潮濕空氣中生銹、室溫下冰的融化,都是自發(fā)過程,其逆向都是非自發(fā)的。3下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是()AH>0的化學(xué)反應(yīng)一定不能自發(fā)進行B反應(yīng)2NO2(g)N2O4(l)的熵(體系混亂度)增大(即S>0)C非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生D熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)DA選項反應(yīng)是否自發(fā)進行由GHTS決定,H>0的吸熱反應(yīng)有的也能自發(fā)進行,如碳酸氫銨的分解反應(yīng);B選項對應(yīng)的反應(yīng)為熵減少的反應(yīng);C選項非自發(fā)反應(yīng)在改變溫度的條件下使G<0,則反應(yīng)就能自發(fā)進行。合 作 探 究攻 重 難判斷反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)體系的自由能變化(符號G,單位kJmol1)綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響,可用于判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向,表達式為GHTS。在溫度、壓強一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向G<0的方向進行。(1)HTS<0反應(yīng)能自發(fā)進行。(2)HTS0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。(3)HTS>0反應(yīng)不能自發(fā)進行。思考交流2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)已知在298 K、100 kPa下,該反應(yīng)的H113.0 kJmol1,S145.3 Jmol1K1。1思考這一反應(yīng)在室溫下能否自發(fā)進行?【提示】能。室溫下該反應(yīng)的HTS(113.0 kJmol1)298 K(0.145 3 kJmol1K1)69.7 kJmol1,所以反應(yīng)能自發(fā)進行。2如果假定該反應(yīng)的H隨溫度的變化忽略不計,那么該反應(yīng)能夠自發(fā)進行的最高溫度是多少?【提示】要使反應(yīng)自發(fā)進行,HTS<0。代入數(shù)據(jù)T<777.7 K。綜合判據(jù)的“四象限”當 堂 達 標固 雙 基題組1化學(xué)反應(yīng)的方向1下列關(guān)于自發(fā)反應(yīng)的敘述正確的是()A自發(fā)反應(yīng)是無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng)B在自然界中沒有任何條件的自發(fā)反應(yīng)是不存在的C在通常狀況下冰能自行融化,所以它是自發(fā)反應(yīng)D所有能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)B自發(fā)反應(yīng)是在一定條件下無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng),如物質(zhì)的燃燒是自發(fā)反應(yīng),但需要點燃的條件等,所以A項和D項錯誤、B項正確。自發(fā)反應(yīng)討論的是化學(xué)反應(yīng),而自發(fā)過程也包括物理過程,冰融化屬自發(fā)過程,C項錯誤。2下列說法正確的是()A非自發(fā)進行的反應(yīng)一定不能發(fā)生B自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生C在一定條件下,非自發(fā)進行的反應(yīng)也能發(fā)生D吸熱反應(yīng)一定不能自發(fā)進行C本題考查的是自發(fā)過程的特點。自發(fā)進行只能說明反應(yīng)進行的方向,不能說明反應(yīng)發(fā)生的難易和快慢;由于熵增加的原因,有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行。故選C。題組2判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)3已知:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1,下列說法中正確的是()A該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此一定不能自發(fā)進行B該反應(yīng)中熵變、焓變皆大于0C碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加,因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定自發(fā)D能自發(fā)進行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),不能自發(fā)進行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B(NH4)2CO3自發(fā)分解是因為體系生成氨氣使熵增大。吸熱反應(yīng)焓變大于零,熵增加反應(yīng)熵變大于零,則HTS不一定小于零,因此吸熱的熵增加反應(yīng)不一定不能自發(fā)進行。焓變不是決定反應(yīng)方向的唯一因素。能自發(fā)進行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng),不能自發(fā)進行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng)。4指出下列反應(yīng)或過程的S的正、負號,并判斷常溫時,反應(yīng)能否自發(fā)進行。 【導(dǎo)學(xué)號:73702111】(1)2H2O2(aq)=2H2O(l)O2(g)S_0,_自發(fā)進行。(2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g),S_0,_自發(fā)進行。(3)10 的水結(jié)冰,S_0,_自發(fā)進行?!窘馕觥?1)反應(yīng)為S>0的反應(yīng),能自發(fā)進行。(2)反應(yīng)的S>0,但常溫下不能自發(fā)進行,高溫時能自發(fā)進行。(3)過程S<0,但卻能自發(fā)進行?!敬鸢浮?1)>能(2)>不能(3)<能

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