化学反应进行的方向

化学反应进行的方向教案教案：化学反应进行的方向教学目标：1. 理解化学反应进行的方向的概念和意义；2. 掌握影响化学反应进行方向的因素；3. 学会判断和预测化学反应进行方向的方法；4. 进一步培养学生的实验操作能力和观察能力。

教学过程：一、导入（10分钟）1. 引入化学反应进行性质的概念，以常见的反应为例进行简单介绍。

二、理论讲解（15分钟）1. 讲解化学反应进行方向的定义和意义，以及确定反应进行方向的方法。

2. 介绍影响化学反应进行方向的因素，如温度、浓度、压力等。

3. 通过理论知识和实例说明不同因素对反应进行方向的影响。

三、实验操作（30分钟）1. 选择一个适合的反应进行操作，如盐酸和氢氧化钠的中和反应。

根据理论知识，判断和预测反应进行的方向。

2. 进行实验操作，观察反应进行的方向和现象，并记录实验数据。

3. 根据实验结果，分析反应进行方向的原因。

四、讨论与总结（15分钟）1. 学生就实验结果进行分组讨论，总结影响反应进行方向的因素。

2. 以课堂小结的方式回顾化学反应进行方向的知识点，让学生进一步巩固所学内容。

五、拓展练习与延伸活动（10分钟）1. 通过给出不同反应的条件和反应方程，让学生预测和判断反应进行的方向，提高学生预测能力。

2. 提供一些化学反应进行方向的应用实例，引导学生思考反应进行方向对实际问题的影响和应用。

六、课堂反思与作业布置（5分钟）1. 学生针对本课所学内容进行反思和总结，指出不足之处，并提出改进意见。

2. 布置相关阅读材料或作业，进一步拓宽学生的知识面。

教学资源准备：1. 实验所需的化学试剂和器材；2. 相关的实验操作指导书；3. 相关的教学课件或教学PPT；4. 预先准备好的实验数据记录表。

教学评估方式：1. 学生的实验操作完成情况和观察记录；2. 学生对实验结果的分析和判断的准确性；3. 学生对课堂讲解和掌握情况的评价；4. 学生对化学反应进行方向的应用和拓展能力。

化学反应的方向知识清理1、在一定条件下，不借助外部力量就能自发进行的过程被称为过程。

2、焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的化学反应是反应，但也有不少反应能自发进行，还有些反应在室温条件下不能自发进行，但在下则能自发进行，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。

3、熵是用来描述体系的一个物理量，符号为，熵值越大，体系越大，在同一条件下，不同物质的熵，而同一物质的熵与其状态及条件有关，如对同一物质来说，S（g）S（l）S（s）。

4、反应的熵变为总熵与总熵之差。

气体物质的量增大的反应熵变的数值通常是，为熵反应，熵有利于反应自发进行，而有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，因此，熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一的因素。

5、在一定的条件下，化学反应的方向是反应的和共同影响的结果，反应方向的判据为。

，反应能自发进行；，反应达到平衡状态；，反应不能自发进行；这个判据用文字表述为：在一定的条件下，自发反应总是向的方向进行，直到达到状态。

此判据指出的是在一定的条件下反应自动发生的，即反应发生的可能性，它并不说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生，因为反应能否实际发生还涉及问题。

6、化学反应方向的判断能量判据：自发过程的体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态；熵判据：自发过程的体系取向于由有序转变为无序，导致体系的熵增加，即熵增原理；能量判据和熵判据的应用（1）由能量判据知放热过程常常容易进行（2）由熵判据知熵增加的过程是自发的（3）过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率（4）在讨论反应过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质，如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。

如常温下石灰石分解是非自发的，1000度以上就是自发的了。

自发、放热、吸热、吸热、较高温度、混乱度、S、混乱度、不同、聚集、外界、〉、〉反应产物、反应物、正值、增加、增加、温度、压强；焓变、熵变；∆H-T∆S；∆H-T∆S<0；∆H-T∆S=0；∆H-T∆S>0。

第四节化学反应进行的方向【重难点讲解】重难点一能量变化和熵变与化学反应的关系任何反应体系都有趋向于从高能状态转变为低能状态和从有序自发地转变为无序的倾向。

因此影响和决定化学反应进行方向的因素是能量变化(即焓变)和熵变。

1．化学反应的方向与能量的关系能量变化是一个与反应能否自发进行有关的因素，但不是决定反应能否自发进行的惟一因素。

(1)多数能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(1)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH(298 K)＝－444.3 kJ/mol(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(1) ΔH(298 K)＝＋37.30 kJ/mol(3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。

例如：在室温下和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应。

CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298 K)＝＋178.2 kJ/molΔH(1 200 K)＝＋176.5 kJ/mol所以反应能量判据不是决定反应能否自发进行的惟一因素。

2．化学反应的方向与熵变的关系化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。

反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。

对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。

(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，为熵增加反应。

例如：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)；NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)；(2)有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。

化学反应的方向和限度规律和知识点总结：1.可逆反应和不可逆反应：(1)可逆反应：在同一条件下，同时向正、逆反应方向进行的化学反应。

(2)判断一个反应是不是可逆反应就看是不是在同一条件下向正、逆反应方向同时进行。

2.化学反应的方向：(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成为自发反应。

无需外界帮助≠在一定条件下才能进行或者不能进行完全的反应，例如：酒精的燃烧需要点燃，铁粉和硫粉的反应需要加热，植物的光合作用需要光照等等的反应，都是自发反应。

因为在所需的条件下，反应一旦发生便能自发进行下去。

因而，自发反应与反应条件没有必然联系。

(2)能量判据：∆H < 0多数能自发进行的化学反应是放热的。

并且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应约完全。

规律：①一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的。

②自发反应和非自发反应是可能相互转化的，某一条件下的自发反应可能在另一条件下是非自发反应。

例如2NO + O2＝ 2NO2，在常温下是自发反应，在高温下，其逆反应是自发反应。

③吸热的自发过程或者自发反应：a. 室温下冰块融化b. 硝酸铵的溶解c. N2O5和(NH4)2CO3的分解(3)熵增加判据：∆S > 0常见的熵增加反应：(1)产生气体的反应：例如双氧水的分解(2)高温下能够自发进行的反应：例如碳酸钙高温下分解(4)化学反应方向的判据：在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向∆H - T∆S < 0的方向进行。

3.化学平衡状态：(1)研究对象：可逆反应(2)概念：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应物各组分浓度保持不变的状态。

(3)化学平衡需要注意的几点：①前提是“一定条件下的可逆反应”②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”③标志是“反应混合物中各组分浓度保持不变”(4)化学平衡状态的特征：①逆：可逆反应②等：v正＝ v逆 > 0③动：动态平衡④定：各组分浓度保持不变⑤变：外界条件改变时，化学平衡被破坏，并在新条件下建立新的化学平衡。

化学反应进行的方向一、自发过程和自发反应1、自发过程：在一定条件下，外力作用就能自动进行的过程；如：热由高温物体传向低温物体2、自发反应：在一定条件下，借助人为作用自动进行的过程。

如锌和硫酸铜反应、氯气和溴化钾反应注意事项（1）自发过程的共同特点是体系从状态转向状态（2）非自发反应要想发生，则必须对他，如利用水泵是使水从低处流向高处（3）许多自发反应在常温常压下进行，但并不意味着在一定条件下才能进行的反应就不是自发反应如：铁和硫的反应需要加热，植物的光合作用需要阳光等都是自发的反应二、反应的焓变与反应方向1、放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol放热反应过程中，体系能量，因此，科学家以此提出用焓变来判断反应进行的方向，这就是所谓的焓判据（能量判据）△H<0说明：放热反应具有自发进行的倾向，但并不是所有放热反应都是自发反应。

研究表明，放热反应都能自发进行，且放出的热量越多体系能量降低的越多，反应越。

练习：已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：①C(金刚石、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低2、吸热的自发过程(1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。

(2)N2O5分解：2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol(3) 碳铵的分解：(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol 结论：运用能量判据焓变（△H）的确是一个与反应能否自发进行的因素，但不是决定反应能否自发进行的。

化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。

(2)特点：①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在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

2．自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。

二、化学反应进行方向的判据1．焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。

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：同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。

(3)熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零。

(4)熵判据：用熵变来判断反应进行的方向。

3．复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。

综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。

自发过程与自发反应1．下列过程是非自发的是( )A．水由高处向低处流B．天然气的燃烧C．铁在潮湿的空气中生锈D．水在室温下结冰2．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1．对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是( )A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C．反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D．固体的溶解过程与熵变无关2．下列说法错误的是( )A．NH4NO3溶于水是自发过程B．同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时最小C．借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D．由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程化学反应进行方向的判据3．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．摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。

化学反应进行的方向科学家根据反应体系中存在着力图使自身能量趋于“最低”和“有序”变为“无序”的自然现象，对于化学反应进行的方向，提出了互相关联的能量判据和熵判据，即凡是能够使反应体系能量降低、熵增大的反应方向，就是化学反应容易进行的方向。

但对于一个具体的反应，需应用两个判据综合进行分析，不能片面地做结论。

（一）自发过程与非自发过程：不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程，而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。

说明：1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程，此时体系对外界做功或放出能量，这一经验规律就是能量判据。

能量判据又称焓判据，即△H< 0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。

2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。

即反应物的总能量大于生成物的总能量。

但并不是放热反应都能自发进行，也不是讲吸热反应就不能自发进行。

某些吸热反应也能自发进行，如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应，还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。

3、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。

混乱度的增加意味着体系变得更加无序。

熵是热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S，单位为：J/mol-1/K-1。

体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大。

4、在相同条件下，不同物质的熵值不同，同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样，一般而言：固态时熵值最小，气态时熵值最大。

5、熵变：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在混乱度的变化，叫做熵变，符号：△S，△S＝S产物－S反应物。

在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向为熵增6、自发过程的熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据，熵判据。

7、判断某一反应能否自发进行，要研究分析：焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。

（二）化学反应进行的方向：在一定的条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应的焓变有关，又可能与反应的熵变有关。

重点内容化学平衡的移动,化学反应进行的方向;2内容讲解一、化学平衡的移动1、含义：可逆反应达到平衡状态后,反应条件如浓度、压强、温度改变,使正和逆不再相等,原平衡被破坏；一段时间后,在新的条件下,正、逆反应速率又重新相等,即V正'=V逆',此时达到了新的平衡状态,称为化学平衡的移动;应注意：v正'≠v 正,v逆'≠v逆;2、影响因素：1浓度：其它条件不变时,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；增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;在下列反应速率v 对时间t的关系图象中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示：①增大反应物浓度；②减小生成物浓度；③增大生成物浓度；④减小反应物浓度注：①由于纯固体或纯液体的浓度为常数,所以改变纯固体或纯液体的量,不影响化学反应速率,因此平衡不发生移动;②增大或减小一种反应物A的浓度,可以使另一种反应物B的转化率增大或减小,而反应物A的转化率减小或增大;2压强：其它条件不变时,对于有气体参加的可逆反应,且反应前后气体分子数即气体体积数不相等,则当缩小体积以增大平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数减小的方向移动；反之当增大体积来减小平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数增大的方向移动；若反应前后气体分子数即气体体积数相等的可逆反应,达到平衡后改变压强,则平衡不移动;对于反应mAg+nBg pCg+qDg,在下列v－t图中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示：① m +n ＞ p +q,增大压强；② m +n ＞ p +q,减小压强；③ m +n ＜ p +q,增大压强；④ m +n ＜ p +q,减小压强；⑤ m +n ＝ p +q,增大压强；⑥ m +n ＝ p +q,减小压强;3温度：其它条件不变时,升高温度,平衡向吸热反应△H＞0方向移动；降低温度,平衡向放热反应△H＜0方向移动; 在下列v－t图中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示：①正反应△H＞0,升高温度；②正反应△H＞0,降低温度；③正反应△H＜0,升高温度；④正反应△H＜0,降低温度;4催化剂：对于可逆反应,催化剂同等程度地改变正、逆反应速率,所以化学平衡不移动;在下列－图中,在t1时刻加入了催化剂,则正、逆反应速率的改变情况如图所示：3、化学平衡移动原理勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一如浓度、压强、温度,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动;注：①影响平衡移动的因素只有浓度、压强或温度；②原理的研究对象是已达平衡的体系在解决问题时一定要特别注意这一点,原理的适用范围是只有一项条件发生变化的情况温度或压强或一种物质的浓度,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱但不可能抵消外界条件的变化；④当反应条件改变时,化学平衡不一定发生移动;例如：改变压强,对反应前后气体体积数相等的反应无影响此时浓度也改变,同等程度增大或减小;因此,在浓度、压强、温度三个条件中,只有温度改变,化学平衡一定发生移动;二、化学反应进行方向的判据：1、焓判据：在一定条件下,对于化学反应, ⊿H＜０即放热反应,有利于反应自发进行;2、熵判据：在一定条件下,自发过程的反应趋向于由有序转变为无序,导致体系的熵增大,这个原理叫“熵增原理”;综合判据：△H ＜0 △S＞0 一定自发△H ＞0 △S＜0 一定自发△H ＞0 △S＞0 不一定高温自发△H ＜0 △S＜0 不一定低温自发说明：1判断某一反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变与熵变；2在讨论反应方向问题时,是指一定温度、压强下,没有外界干扰时体系的性质;如果允许外界对体系施加某种作用如：通电、光照,就可能出现相反的结果；3反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率;即反应的自发性只提供反应发生的可能性趋势,而不提供有关反应是否能现实发生的信息;经典例题1.可逆反应Cs＋H2Og COg＋H2g △H＜0,在一定条件下达到平衡,改变下列条件：1投入焦炭粉末 2增加CO 3降温 4加压5使用催化剂正、逆反应速率各怎样变化化学平衡怎样移动分析与解答：改变反应条件,正、逆反应的速率变化是一致的,只是变化程度大小不同而引起平衡的移动;浓度对固体物质无意义,催化剂同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡移动没有影响;因此,答案如下“×”表示无影响：2、在某容器中,可逆反应2SO2g+O2g 2SO3g已建立化学平衡,容器中的压强是100kPa;在恒温下使容器体积比原来扩大1倍,重新达到平衡时,容器中的压强是A.小于200kPaB.大于200kPaC.等于200kPaD.等于400kPa分析与解答：扩大容器体积,必然减小气态物质的浓度,而使压强减小,平衡向着体积增大的方向移动;答案是B;3、将H2g和Br2g充入恒容密闭容器,恒温下发生反应：H2g+Br2g2HBrg △H＜0 平衡时Br2g的转化率为a；若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2g的转化率为b;a与b的关系是A．a＞b B．a=b C．a＜b D．无法确定分析：正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高;使平衡向左移动,从而使Br2的转化率降低;所以b＜a; 答案：A4、碘钨灯比白炽灯使用寿命长;灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应;下列说法正确的是A．灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2g会分解出W,W重新沉积到灯丝上B．灯丝附近温度越高,WI2g的转化率越低C．该反应的平衡常数表达式是D．利用该反应原理可以提纯钨分析与解答：该反应的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡向左移动,选项A正确;灯丝附近温度越高,WI2的转化率越高,选项B错误;平衡常数应为生成物浓度除以反应物浓度：,选项C错误;利用该反应,可往钨矿石中加入I2单质,使其反应生成WI2富集,再通过高温加热WI2生成钨,从而提纯W,选项D正确; 答案：AD5、黄铁矿主要成分为FeS2是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4;1将 mol SO2g和 mol O2g放入容积为 1 L的密闭容器中,反应：在一定条件下达到平衡,测得计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率写出计算过程; 2已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有_________填字母A、升高温度B、降低温度C、增大压强D、减小压强E、加入催化剂F、移出氧气分析与解答：考查学生对可逆反应、化学平衡、化学平衡常数和影响化学平衡的外界条件的了解；考查学生计算平衡常数和平衡转化率的能力以及学生对化学平衡知识的综合应用及知识迁移能力;2由于正反应为放热反应,故降低温度可使平衡向右移动,提高SO2的平衡转化率;加入催化剂只能缩短达到平衡的时间,不能使平衡发生移动,故不能改变反应物的平衡转化率;恒容条件下,增大压强,若充入O2,可使平衡向右移动,能提高SO2的平衡转化率；若充入SO2,可使平衡向右移动,但SO2的平衡转化率将下降；若充入SO3,将使平衡向左移动,使SO2的平衡转化率下降；若充入无关气体,并不影响反应物与生成物的浓度,故平衡不移动;因此,增大压强不一定会使SO2的平衡转化率增大;同理,减小压强也不一定会使SO2的平衡转化率增大;。