专题2 第二单元 第1课时 化学反应的方向

第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向一、反应焓变与反应方向1、ΔH < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要ΔH < 0。

焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。

只根据焓变来判断反应方向是不全面的。

二. 反应熵变与反应方向1. 熵：用来度量体系混乱程度的物理量。

2. 符号：S 单位：J·mol1·K13. 体系混乱度越大，熵值越大。

纯物质的熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。

例如，同一条件下，不同物质的熵不同；同一物质，S(g)>S(l)>S(s)。

4、熵变(ΔS)和熵增原理ΔS = 反应产物的总熵－反应物的总熵对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。

ΔS > 0 反应体系混乱度增大ΔS < 0 反应体系混乱度减小ΔS＞0的反应，其数值越大越有利于反应自发进行，但不绝对，熵减小的反应也有能自发进行的。

注意：（1）与焓变类似，熵变只是反应能否自发进行的一种因素；（2）熵变( ΔS )只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关；（3）熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关。

总结：自发过程的两大变化趋势：（1）能量趋于减小（焓减）（2）混乱度趋于增大（熵增）三.用焓变与熵变综合判断反应方向研究表明，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判断，判据为ΔH －TΔS。

ΔH －TΔS < 0 反应正向能自发进行ΔH －TΔS = 0 反应达到平衡状态ΔH －TΔS > 0 反应正向不能自发进行在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH －TΔS < 0 的方向进行，直到达到平衡状态。

该判据指出的是化学反应正向进行的趋势。

大大高小小低小大皆行大小皆停第2节化学反应限度一、化学平衡常数1、化学平衡常数定义：在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数.简称：平衡常数符号：K单位：(mol·L1) c+dabaA + bB ⇌cC + dD2、化学平衡常数关系式书写规则(1)如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。

《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。

第二单元⎪⎪ 化学反应的方向和限度第一课时 化学反应的方向————————————————————————————————————— [课标要求]1．了解自发反应与非自发反应的含义 。

2．了解熵的基本含义及能量判据和熵判据的基本内容。

3．能依据化学反应的焓变与熵变判断反应进行的方向。

1．自然界变化的方向性(1)自然界的变化具有方向性。

(2)实例①室温下，冰会融化成水，而水不能结成冰；②水总是从高处流向低处，而不会自动从低处流向高处。

2．化学反应的方向性自动进无法进行，而其逆反应自动(1)化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能行。

(2)写出下列反应的化学方程式，并判断是否能自动进行：自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。

[特别提醒](1)自发反应可被利用来完成有用功。

例如：1．在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应称之为自发反应。

2．同种同量物质的熵值：S (g)>S (l)>S (s)。

有气体生成的反应，固体溶于水的过程是熵增加的过程。

3．大多数放热反应都能自发进行；大多数熵增的反应都能自发进行。

4．焓减(ΔH <0)、熵增(ΔS >0)反应在所有温度下都能自发进行。

焓增(ΔH >0)、熵减(ΔS <0)反应在任何温度下都不能自发进行；焓减、熵减反应在低温下自发进行；焓增、熵增反应在高温下能自发进行。

自然界变化的方向性与化学反应的方向性①甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功； ②锌与CuSO 4溶液反应可设计成原电池。

(2)非自发反应要想发生，则必须对它做功。

例如： ①通电将水分解成H 2和O 2；②植物在光照下，能将CO 2和H 2O 转化成C 6H 12O 6和O 2。

1．下列过程非自发进行的是( )A ．水由高处向低处流B ．天然气的燃烧C ．铁在潮湿空气中生锈D ．室温下水结成冰解析：选D 水由高处向低处流，天然气的燃烧，铁在潮湿的空气中生锈均属自发过程；室温下，水结冰属非自发过程。

2.2.1化学反应的方向与限度（第1课时）一、核心素养发展目标1了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维方法模型。

2.能结合具体事例说明反应自发进行的方向性，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。

二、教学重难点重点：1.熵变与焓变对化学反应方向的影响；2.自发反应的判断。

难点：自发反应的判断。

三、教学方法探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】为什么冰置于室温下会慢慢融化？美丽的瀑布为何总是从高处落向低处？【展示】相关图片【讲解】自然界的一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。

自发过程自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。

例如：水总是自发地从高处流向低处，而相反的过程却不能自发进行。

特点①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

①混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

【展示】水沸腾、水电解的图片【讲解】非自发过程在一定条件下，需要持续借助外力才能进行的过程。

自发过程的判断(1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)。

(2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。

【讲解】与自然界中的许多变化一样，化学反应具有方向性。

自发反应(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。

(2)自发反应的特征①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。

①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。

①体系趋向于从有序体系转变为无序体系。

【问】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可能原因吗？【生】独立完成，小组讨论【讲解】在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的（ΔH＜0）。

放热反应过程中体系能量降低。

【展示】氢氧化钡和氯化铵晶体的反应视频【问】该反应能自发进行的可能原因是什么？【讲解】氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应是一个吸热反应，该反应在常温下就能自发进行。

高二化学第2章第1节化学反应的方向鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向二. 教学目的1、理解焓变、熵变与反应方向的关系2、能联合运用焓变和熵变判断反应进行的方向三. 教学重点、难点焓变、熵变与反应方向的关系［知识分析］一、反应焓变与反应方向1. 自发过程（1）定义：在一定条件下，不需借助外部力量便能自动发生的过程叫做自发过程；相反，只有在热.电.光等形式的能量推动下才能发生的过程称为非自发过程。

（2）特征：具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则逆向方向反应在该条件下肯定不自发。

2.多数但不是所有放热反应都能自发进行，有的吸热反应也能自发进行。

△H 不是影响化学反应方向的唯一因素，还有其他因素影响反应方向。

二、反应熵变与反应方向1. 熵（1）定义：熵是衡量体系混乱度大小的物理量。

（2）符号：S0（3）单位：J。

mol－1.K－1（4）大小判据：①物质的混乱度：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。

②物质的存在状态：对于同一种物质S m（g）> S m(1) > S m(s) 。

③物质组成的复杂程度：一般组成物质原子种类相同时，一个分子中原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大。

2. 熵变（1）定义：化学反应的熵变是产物的总熵与反应物的总熵之差。

（2）符号：△S0（3）表达式：△S0＝△S（产物）－△S（反应物）（4）正负判断的一般依据：对于有气体参与的化学反应（气体参与反应时气体既可以是反应物也可以是产物），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，其熵变通常是负值，是熵减小的反应。

三、熵变与焓变对反应方向的共同影响1. 化学反应自发进行的判断依据一个化学反应能否自发进行，即与反应的焓变有关，又与反应的熵变有关。

在等温等压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的，反应方向的判断为：H –T△S < 0 ，反应能自发进行；H –T△S ＝0 ，反应达到平衡状态；H –T△S >0 ，反应不能自发进行。

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【学习目标】能初步根据反应的焓变、熵变判断化学反应的方向。

【阅读教材】P42－46１．P42“你知道吗”为什么室温下冰会融化?美丽的瀑布为何总是从高处落向低处?：在一定温度和压强下，反应。

４．研究表明，对于化学反应而言，绝大多数热（△H 0）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。

５．P43“观察与思考”NH4Cl+ Ba(OH)2·8H2O－（△H 0）为什么能自发：６．熵：衡量一个体系的物理量叫做熵，用符号表示。

如果发生变化后体系的混乱度增大，该过程的△S 0；反之，△S 0。

同温同压下，同一种物质，在不同状态下，S（固）< S（液）< S（气）。

７．研究表明，大多数自发反应有趋向于体系混乱度（即△S 0）的倾向。

例1．判断正误：（2013·江苏·11）A．反应NH3(g)+HCl(g) = NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H<0 （2012·江苏·10）A．CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0 （2011·江苏·12）A．一定温度下，反应MgCl2(1) = Mg(1)+ Cl2(g)的△H>0，△S>0. （2010·江苏·08）B．常温下，反应C(s) +CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H>0【解题策略】２．气体物质的量增多，△S>0。

【目标达成】１．下列变化过程中，△S<0的是（）A．氯化钠溶于水中B．NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)C．干冰（CO2）的升华D．CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)２．判断下列反应的△H、△S 大于零还是小于零，并指出反应在什么条件下能自发进行。

专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元化学反应的方向和限度知识点复习一、化学反应方向（一）自发过程和自发反应自发过程具有的特点：①能量角度体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②混乱度角度体系趋向于从有序状态转变为无序状态。

（二）化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系1.自发反应与焓变的关系多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的焓判据放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向焓变与反应自发性的关系若该反应为放热反应，即ΔH＜0，一般能自发进行；若该反应为吸热反应，即ΔH＞0，一般不能自发进行局限性有些吸热反应也能自发进行，所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

2.化学反应进行的方向与熵变的关系(1)熵的概念自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。

体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量，其符号为S。

熵值越大，体系的混乱度越大。

(2)影响熵大小的因素①同一条件下，不同的物质熵值不同。

②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。

③气态物质的物质的量越大，分子数越多，熵值越大。

(3)熵判据在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零，这个原理叫做熵增原理。

在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。

①当ΔS>0时，反应为熵增反应，在一定条件下能自发进行。

如2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)在常温下能自发进行。

②当ΔS<0时，反应为熵减反应，在一定条件下不能自发进行。

但如NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)也能自发进行。

(4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。