高中化学专题2化学反应速率与化学平衡2.2.1化学反应的方向苏教版选修4剖析.ppt

-*- 第二单元　化学反应的方向和限度 第1课时　化学反应的方向 阅读思考 自主检测 任务一、快速阅读课本第42页至第43页,回答下列问题: 1.什么是“自发反应”“非自发反应”? 提示:在一定温度和压强下,不需外界帮助就能自动进行的反应为自发反应。在一定温度和压强下,需要外界做功才能进行的反应为非自发反应。 2.自发过程与体系的能量有什么关系? 提示:自然界中的很多自发过程,无论是物理过程还是化学过程,都有由能量较高状态向较低状态转化的倾向。 3.焓变与反应的自发性有什么关系?该关系适应于所有的化学反应吗? 提示:对于化学反应,绝大多数放热反应(ΔH0)都能自发进行。并非所有的自发反应都是放热(ΔH0)的,有些吸热反应(ΔH0)也能自发进行。 阅读思考 自主检测 任务二、认真阅读教材第44页到第46页第1段的内容,分别完成下列任务: 1.什么是熵?什么是熵变?熵变的符号是什么?熵变的正负有何含义? 提示:熵是衡量体系混乱度的物理量,反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变,符号是ΔS。如果发生变化后体系的混乱度增大,该过程ΔS0,反之ΔS0。 2.自发过程与体系的混乱度有什么关系?试举例说明。 提示:变化过程中,体系的混乱度增大,有利于反应自发进行。例如:碳酸钙分解生成二氧化碳气体,氯化铵与氢氧化钡晶体反应生成氨气,这些反应都是混乱度增大的自发反应。 阅读思考 自主检测 3.如何利用焓变和熵变判断反应能否自发进行? 提示:(1)ΔH0、ΔS0的反应,任何时候反应都能自发进行。 (2)ΔH0、ΔS0的反应,任何时候反应都不能自发进行。 (3)ΔH0、ΔS0或ΔH0、ΔS0的反应能否自发进行,与温度有关。 阅读思考 自主检测 1.下列过程属于非自发的是(　　) A.水由高处向低处流 B.室温下水结成冰 C.气体从高密度向低密度扩散 D.煤气的燃烧 答案:B 2.下列有利于反应自发进行的是(　　) ①反应吸热　②反应放热　③反应后熵增加　④反应后熵减小 A.①③ B.②③ C.②④ D.①④ 答案:B 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 1.如果某反应具有自发性,该反应就一定会发生吗? 提示:反应的自发性只能用于判断反应发生的方向,不能确定反应是否一定会发生和反应发生的快慢。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现。 2.对于有气体参与的化学反应,其熵变与反应前后气态物质的物质的量有何关系? 提示:对于有气体参与的化学反应,气态物质的物质的量增大的化学反应,其熵变通常是正值,是熵增大的反应;反之,气态物质的物质的量减小的化学反应通常是负值,是熵减小的反应。 3.如何来判断化学反应的方向? 提示:从能量最低原理、熵增原理、温度影响等方面研究。 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 1.化学反应的方向与能量的关系 (1)多数自发进行的化学反应是放热反应。 例如:在常温、常压下,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的,反应放热: 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2 (g4Fe(OH)3(s)　ΔH(298 K)=-444.3 kJ·mol-1 (2)有不少吸热反应也能自发进行。 例如:NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq) CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)　ΔH(298 K)=+37.30 kJ·mol-1;氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应等。 (3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下能自发进行,如碳酸钙受热分解。因此,反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 2.反应熵变与反应方向的关系 (1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。产生气体的反应,气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值,为熵增反应。 (2)有些熵增的反应在常温、常压下不能自发进行,但在较高温度下可以自发进行。 (3)有些熵值减小的过程在一定条件下也可以自发进行,如:-10 ℃的液态水会自动结冰成为固态,这是熵减的过程;铝热反应在一定条件下可以自发进行,这是熵减的反应。因此反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一因素。 探究问题 知识点拨 重点难点 重要考向 3.焓变和熵变对反应方向的共同影响 焓变和熵变都与反应自发性有关,又都不能独立地作为反应自发性的判据,要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变。可以利用自由能的变化进行判断,即ΔG=ΔH-TΔS。 (1)ΔG0,反应自发进行。 若ΔH0,ΔS0,反应一定能自发进行。 若ΔH0,ΔS0,低温下可自发进行。 若ΔH0,ΔS0,高温下可自发进行。 (2)ΔG0,反应不能自发进行。 (3)ΔG