2024年新教材高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第1节化学反应的方向学案鲁科版选择性必修第一册.docx
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第1节化学反应的方向
课标解读
课标要求
素养要求
1.了解焓变与熵变的含义。
2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
3.能综合运用焓变与熵变推断化学反应进行的方向。
1.证据推理与模型认知:了解熵和熵变,理解焓变、熵变与反应方向的关系,构建综合运用焓变与熵变推断化学反应进行方向的思维方法模型。
2.科学看法与社会责任:依据三个判据的发展过程,理解科学学问的曲折发展历程,增加对化学反应自发性探讨重要意义的相识。
自主学习·必备学问
学问点一反应焓变与反应方向
1.反应焓变与反应方向的关系
①放热②吸热
2.结论
反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是③唯一因素。
想一想某化学爱好小组在试验验证碳酸与盐酸的酸性时,一个同学将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量纯醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应猛烈
(1)醋酸在该过程中并未参与反应,为什么醋酸会凝固?
(2)该过程中发生的反应是否为自发进行的反应?
答案:(1)碳酸氢铵与盐酸的反应是吸热反应,并且醋酸的熔点较低,当温度降低到16.6?℃
(2)碳酸氢铵与盐酸的反应属于吸热反应,该反应能自发进行。
学问点二反应熵变与反应方向
1.熵与熵变
熵
概念
描述体系的①无序程度的物理量,其符号为S,单位是②J
意义
熵值越大,体系无序程度越大
影响因素
不同物质:相同条件下不同物质具有不同的熵值,分子结构越困难,熵值越③大;
同一物质:S(g)
熵变
概念
反应产物的总熵和反应物的总熵之差,符号为Δ
正负推断依据
气体体积增大的反应,ΔS⑥0气体体积减小的反应,ΔS⑦0
熵变与反应方向
熵⑧增加有利于反应的自发进行某些熵减小的反应在肯定条件下也能自发进行
2.结论
熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是⑨唯一因素。
判一判
1.体系有序性越高,熵值就越大(×)
2.CaCO3
3.同种物质气态时熵值最大(√)
学问点三用焓变与熵变综合推断反应方向
1.综合判据文字表述
在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合推断。
2.推断依据
①0②=0③0
3.ΔH
(1)只能用于推断等温、等压条件下的反应,不能用于推断其他条件(如等温、等容)下的反应。
(2)只能用于推断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下反应④正向自发进行的趋势,并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否⑤实际发生。
做一做化学反应A(g)+B
(1)Q(填“>”“<”或“=”,下同)0。
(2)熵变ΔS
(3)该反应(填“能”或“不能”)自发进行。
答案:(1)<(2)>(3)能
解析:提示据题图可知,该反应是放热反应,故Q<0
互动探究·关键实力
探究点反应方向的推断
情境探究
石灰石的煅烧是石灰石菱形晶格结构重新结晶转化为石灰的立方晶格结构的改变过程。煅烧时,主要是石灰石中碳酸钙(CaCO3)
已知在298?K、101?kPa
问题1:常温下该反应能否自发进行?
答案:提示ΔH
问题2:据反应数据分析,温度能否成为反应方向的确定因素?
答案:提示因为该反应ΔH>0、ΔS>0
问题3:该反应自发进行的最低温度是多少?
答案:提示ΔH-T
探究归纳
反应方向的推断
1.符号推断依据
Δ
Δ
Δ
反应状况
-
+
恒久是负值
在任何温度下反应都能自发进行
+
-
恒久是正值
在任何温度下反应都不能自发进行
+
+
低温为正;高温为负
低温下反应不能自发进行;高温下反应能自发进行
-
-
低温为负;高温为正
低温下反应能自发进行;高温下反应不能自发进行
2.象限推断依据
探究应用
例(2024山东枣庄高二月考)有A、
反应
A
B
C
D
Δ
+10.5
+1.80
-126
-11.7
Δ
+30.0
-113.0
+84.0
-105.0
(1)在任何温度下都能自发进行的反应是。
(2)任何温度下都不能自发进行的反应是。
(3)另两个反应中,在温度高于℃时可自发进行的反应是。
(4)在温度低于℃时可自发进行的反应是。
答案:(1)C(2)B(3)77;A(4)-161.6;D
解析:放热的熵增加反应在任何温度下都能自发进行,吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行;放热的熵减反应在低温下能自发进行,吸热的熵增反应在高温下可以自发进行,详细温度可以依据ΔH