【课件】第二章+第三节++化学反应的方向课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡第三节化学反应的方向

假设你是一名化工厂工程师，需要把一个化学反应投入生产，针对化学反应而言，你需要考虑哪些问题？生产的可行性问题生产的效率问题产率问题------反应进行的方向------化学反应的速率------化学平衡(限度)学习目标1、知道化学反应是有方向的。2、知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。3、能判断熵的变化（熵增或熵减）4、能判断简单反应能否自发进行。

飞流直下：不借助外力排水：借助水泵，持续消耗电能高处低处自发非自发情景引入初步认识自发过程：

一定的条件下，不需要其它外力作用就能自动进行的过程称为自发过程。花香四溢冰雪融化墨水扩散自发反应：在给定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应称为自发反应。初步认识钢铁生锈金属置换燃料燃烧任务一化学反应方向与焓变的关系I：小组讨论分析下列反应在一定条件下能否自发进行？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-12H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)

△H=-546.6kJ·mol-1Cu(s)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+H2(g)△H=+1341kJ·mol-11√√×√√×II：分析上述能够自发进行的化学反应，它们的共同特征是什么？为什么能够自发进行呢？你能够得出什么结论？共同特点：放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定△H<0

即放热反应发生原因：结论：放热反应(△H<0),是有利于反应自发进行的条件[思考]:

所有自发进行的化学反应都是放热吗？小试牛刀

已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是（）A．2Na(s)+Cl2(g)==2NaCl(s)△H<0B．C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(1)△H<0C．2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)==2CaCl2(s)+NH3(g)+2H2O(1)△H＞0D．2Mg(s)+O2(g)==2MgO(s)△H<0C思考：什么因素驱动了吸热反应的自发进行？

自然界中，变化过程有从有序转变为无序的倾向衡量体系混乱程度的物理量。体系的混乱程度越大(无序)，熵越大。(混乱度)任务二化学反应方向与熵变的关系I.同一物质固、液、气态，哪状态的熵最大？II.体系熵变与生成气体量有何关系？同一物质：S(g)>S(l)>S(s)

化学反应中，固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；从较少的气态物质生成较多的气态物质，体系的混乱度也增大。①2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)∆H=+56.7kJ/mol②(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)∆H=+74.9kJ/mol△S＞0△S＞0III.请分析讨论下列吸热反应能够自发进行的原因。你能够得出什么结论？熵增反应(△S>0

)具有自发进行的倾向结论：[思考]:

所有自发进行的化学反应都是熵增的？熵增加(ΔS＞0)有利于化学反应的自发进行，但不全面。都可自发进行2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△S<0NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△S<0小试牛刀“熵”表示体系的混乱度，它的符号是“S”。下列变化中，ΔS<0的是()A．3Fe(s)＋4H2O(g)===Fe3O4(s)＋4H2(g)B．2NO2(g)===N2O4(l)C．2IBr(l)===I2(s)＋Br2(g)D．(NH4)2CO3(s)===2NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)B任务三判断化学反应方向的复合判据I.阅读下列资料，总结化学反应进行的方向和哪些因素有关？[资料]自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变又都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据。要判断反应自发进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。

吉布斯确立了定量描述焓变和熵变在判断反应的自发性过程中的地位。吉布斯自由能的出现，完美地从定量角度揭示了变化过程中焓变与熵变之间的协调与抗衡。体系自由能变化（符号为△G，单位为kJ/mol）综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，用来定量评价焓变和熵变在反应过程中作用的关系称之为吉布斯公式：△G=△H-T△S，G为吉布斯自由能。结论：化学反应进行的方向与下列因素有关：焓变(△H)、熵变(△S)、反应温度当ΔG>0，反应不能自发进行。当ΔG<0，反应能自发进行；当ΔG＝0，反应处于平衡状态；[规律]II.结合公式△G=△H-T△S，小组分析讨论反应进行的方向与温度的关系小试牛刀C

化学反应进行的方向一、能量判据二、熵判据三、复合判据放热过程（∆H﹤0）常常是容易自发进行；熵增过程（∆S﹥0）常常是容易自发进行；∆G=∆H-T∆S∆G﹤0反应能自发进行。∆G=0反应达到平衡状态。∆G﹥0反应不能自发进行。1．下列说法中，正确的是()A．化学反应总是伴随着能量的变化B．能够自发进行的反应不一定都是放热反应C．只有放热反应才能够自发进行D．能够自发进行的反应就一定能够发生并完成AB2.下列说法正确的是（）A.放热反应一定是自发进行的反应B.吸热反应一定是非自发进行的C.自发进行的反应一定容易发生D.有些吸热反应也能自发进行D3.25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol，自发进行的原因是()A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减少的反应