反应的方向及判断依据

化学反应的方向一、化学反应的方向1．化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。

2．自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。

二、判断化学反应方向的依据1．能量判据：自然界中的自发过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向；绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。

反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。

2．熵判据：（1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。

熵值越大，混乱程度越大。

符号为S。

单位：J·mol－1·K－1。

（2）熵值大小的比较：同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。

（3）熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。

若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS＞0，反之，ΔS＜0。

（4）熵变与化学反应自发性关系ΔS＞0，反应自发进行；ΔS＜0，反应不能进行。

化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。

3．复合判据体系能量降低(ΔH＜0)和混乱度增大(ΔS＞0)都有促使反应自发进行的倾向，判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。

在恒温、恒压时：（1）当ΔH＜0，ΔS＞0时，反应自发进行。

（2）当ΔH＞0，ΔS＜0时，反应不能自发进行。

（3）当ΔH＜0，ΔS＜0时，反应在较低温度下自发进行。

（4）当ΔH＞0，ΔS＞0时，反应在较高温度下自发进行。

〖巩固及拓展练习〗1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是() A．所有的放热反应都是自发进行的B．所有的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D．焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据2．下列自发反应可用焓判据来解释的是()A．2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1B．(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－286 kJ·mol－1D．CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.2 kJ·mol－13．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是()A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解4．某反应：A＝B＋C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是()A．ΔH＜0、ΔS＜0 B．ΔH＞0、ΔS＜0 C．ΔH＜0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＞05．下列说法中正确的是()A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变的反应C．自发反应在恰当的条件下才能实现D．自发反应在任何条件下都能实现6．下列对熵的理解不正确的是()A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D．25 ℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应7．在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。

《化学反应原理》专题2 第二单元化学反应的方向和限度（1）化学反应的方向和判断依据2008年10月21日K二（3）第三节[教学目标]1、知识与技能：（1）理解熵的概念（2）能初步利用焓变和熵变说明化学反应进行的方向2、过程与方法：通过联系生活以及自然界的普遍变化规律引导学生理解判断自发反应进行的两个因素。

3、情感态度与价值观：通过从现象分析到理论探究，培养学生科学的研究方法。

[教学重点]自发反应与反应方向的判断。

[教学难点] 熵变与焓变的理解。

[教学过程]创设问题情景：同学们是否想过，在一定条件下，为什么有些物质间会发生化学反应，有些则不会？如盐酸和氢氧化钠溶液混合，立即反应生成氯化钠和水，但氯化钠溶液就不可能自发地转变成盐酸和氢氧化钠。

要回答这个问题需讨论化学反应的方向。

引入主题：化学反应的方向展示图片高山流水思考与交流：⑴高山流水是一个自动进行的自然过程。

高处水一定会流到低处吗？⑵低处水可以流至高处么？可采取什么措施？⑶在“低水高流”的过程中一旦外界停止做功，该过程还能继续进行下去吗？板书：一、化学反应的方向自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程讨论请尽可能多地列举你熟知的自发过程。

板书：自发过程的特征：都有方向性，且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。

叙述：与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。

板书：自发反应：这种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。

如：酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧；锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等，这些反应都是自发的，其逆过程就是非自发的。

交流与讨论：讨论下列反应在室温下能否自发进行。

如能自发进行，请写出相应的化学方程式。

1、水分解成氢气和氧气的反应。

2、氯气与溴化钾溶液的反应。

3、乙烯与溴单质的反应。

4、氮气和氧气生成一氧化氮的反应。

过渡：究竟如何判断某个反应进行的方向或者说反应是否自发进行？板书：二、判断化学反应方向的依据你知道吗：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-12Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-14Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H = -1648.4 kJ·mol-1H2(g) + Cl2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·mol-1学生寻找规律得出结论：自发反应有着向能量较低方向进行的趋势。

课题：化学反应进行的方向及判断依据设计者：浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日设计意图：让学生先从生活中的自发过程实例出发，展示有关情境图片，指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。

”从中得出自发过程能发生的规律：1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。

然后请学生找能自发进行的反应，同时介绍几个吸热反应，从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素：1、能量降低-放热反应（焓变△H<0）2、混乱度增大（熵变△S<O）。

最后得出利用综合判据（△H -T△S）来判断化学反应的方向，培养学生良好的思维品质和科学素养。

使学生逐渐体会化学反应原理中的方向、速率与限度之间的辩证与统一。

教学目标：1、知识与技能：（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。

学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。

3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。

教学重点、难点：焓减和熵增与化学反应方向的关系。

教学过程【课的引入】展示黄河壶口瀑布图片，引出水从高处流往低处，【设问】水能从低处流往高处吗？可以，用抽水机。

但是如果抽水机停止工作水就不能从低处流往高处。

【设问】水在任何时候都能从高处流往低处吗？展示黄河壶口瀑布2003年01月08日遇的“冷冬”冻成一片“安静”的冰瀑图片.说明水自发的从高处流向低处也得在一定的条件下，从而引出自发过程的定义。

【学生归纳】自发过程：在一定条件下，不需要外界作功就能自动进行的过程。

【收集实例】生活中你接触的自发过程有哪些？1、室温下开水变凉2、冰室温时溶解3、蹦极4、学生下课使得无序场面……【探究】这些自发过程为什么能进行，有什么规律？【学生讨论】1、能量趋于“最低”的趋势（自发过程取向于最低能量状态的倾向）2、“有序”变为“无序”的规律（自发过程取向于最大混乱度的倾向）【探究】我们的化学反应中也有这类自发过程，叫自发反应。

化学反应平衡移动方向的判断依据
1、浓度对化学i平衡的影响在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。

2、压强对化学平衡的影响在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中，在其他条件不变时，增大压强（指压缩气体体积使压强增大），平衡向气体体积减小方向移动；减小压强（指增大气体体积使压强减小），平衡向气体体积增大的方向移动。

例如：在反应N2O4（g)---2NO2(g)中，假定开始时N2O4的浓度为1mol/L,NO2的浓度为2mol/L,K=2^2/1=4;体积减半（压强变为原来的2倍）后，N2O4的浓度变为2mol/L,NO2的浓度变为
4mol/L，K变为4^2/2=8,K增大了，所以就要向减少反应产物（NO2)的方向反应，即有更多的NO2反应为N2O4，减少了气体体积，压强渐渐与初始状态接近.注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡。

3、温度对化学平衡的影响在其他条件不变时，升高温度平衡向吸热反应方向移动。

以上三种因素综合起来就得到了勒夏特列原理,即平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

第四节化学反应进行的方向教学目标：1、知识与技能：（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。

学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。

3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。

教学重点、难点：焓减和熵增与化学反应方向的关系。

教学过程【引入】回顾讨论过的化学反应原理的三大组成部分：反应的快慢、限度和方向。

反应的进行方向在反应还未发生时，如何判断？判断反应进行方向需要哪些依据？这就是本节课我们要讨论的。

【设问】首先我们来讨论下生活自然而然就能发生的变化，我们理所应当的一系列变化。

【收集实例】生活中你接触的自发过程有哪些？1、室温下开水变凉2、冰室温时溶解3、苹果掉落在牛顿头上4、学生下课使得无序场面……【归纳】自发过程：在一定条件下，不用借助外力就能自动进行的过程。

【探究】这些自发过程为什么能进行，有什么规律？【学生讨论】1、能量趋于“最低”的趋势（自发过程取向于最低能量状态的倾向）2、“有序”变为“无序”的规律（自发过程取向于最大混乱度的倾向）【探究】我们的化学反应中也有这类自发过程，叫自发反应。

你觉得自发反应的定义如何？【板书】一、化学反应的方向与自发过程1、自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应。

【学生讨论】找一找我们接触过的自发反应有哪些？1、甲烷的燃烧；2、铁生锈；3、氢气和氧气反应【交流讨论】如何理解该定义？(1)一定条件指：一定的温度和压强，(2)外界帮助可以是如通电、光照等，但点燃不是外界帮助。

【设问思考】这些反应在一定条件下能够自发进行，它们有哪些共同特征？1、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O（l）△H=-802.3 kJ/mol2、4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1648.4kJ/mol3、2H2(g)+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol【交流讨论】以上反应的共同点是：均为放热反应，也就是E反>E生, △H<0，换而言之，能量趋于从高能状态转变为低能状态，体系对外部做功或释放能量。

第二单元化学反应的方向和限度2-2 课时1 化学反应的方向和判断依据知能定位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。

情景切入汽车尾气是现代化城市中的大气污染物，主要成分是NO和CO，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO+2CO==N2+2CO2这一方案是否可行？理论依据是什么呢？自主研习一、自发反应1.概念：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。

2.特点：具有方向性，即反应的某个方向在一定温度和压强下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定不自发。

二、焓变与化学反应方向的关系1.自发过程的倾向由能量较高状态向能量较低状态转化。

2.焓变与化学反应方向的关系（1）放热反应：绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。

（2）吸热反应：有些也能自发进行。

（3）结论：反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。

三、熵变与化学反应方向的关系1.熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号为S。

体系中微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。

2.熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。

（1）若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS>0；反之，ΔS<0。

（2）同种物质，三态熵值大小顺序为S (g)> S (l)> S (s)。

3.熵变与化学反应方向的关系化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。

四、焓变与熵变对化学反应方向的共同影响体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。

判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。

在恒温、恒压时，1.ΔH<0,ΔS>0,则反应一定能自发进行；2.ΔH>0，ΔS<0,则反应一定不能自发进行；3.ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。