人教版高中化学选修课件：化学反应进行的方向

化学反应进行的方向

教 案

核心素养 通过本节内容的学习，体会化学变化常常受多种因素的制约，要会客观地、全面地分析化学反应。

教

材

分

析 教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，在科学视野栏目中给出了吉布斯自由能的判定式。

学

生

分

析 本节内容第一次出现在新教材中，主要介绍了“自发反应、焓判据、熵判据”的知识，对高中学生来说，有一定难度。对于熵及“熵增原理”内容较抽象、学生学习时陌生感较强。因此在教学中通过引入实际生活中相应的现象，为学生提供认知的感性材料，以利于学生对熵变和熵增原理进行探讨。

教

学

目

标 知识与技能：

1. 知道△H＜0有利于化学反应的自发进行，但△H＜0不是判断反应方向的唯一标志。

2. 知道△S＞0有利于化学反应的自发进行，但不是判断反应方向的唯一标志。

3. 初步形成对化学反应自发过程的基本认识，知道化学反应是否自发同时取决于△H和△S两个因素的影响。

过程与方法：

1. 通过学生已有知识及日常生活中的实例，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。

2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，要学会客观地、全面地分析问题。

重、难点 焓减和熵增与化学反应方向的关系 教学方法 探究法（、讲授法（介绍熵变概念）、讨论法（从具体实例得出探究结论）

【教学过程设计】

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

引入课题

第三节 化学反应进行的方向

青海一中 李清

1、 反应熵变与反应进行方向

（1） 熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S。单位：J··。

（2） 体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增原理，也是反应方向的判断依据。

（3） 同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S（g）>S（l）>S（s）

（4） 方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。

2、反应方向判断依据

在温度。压强一定的条件下，化学反应的判断依据为：

反应能自发进行

反应达到平衡状态

反应不能自发进行

注意：（1）为负，为正时，任何温度反应都能自发进行

（2）为正，为负时，任务温度反应都不能自发进行

【习题一】

（2018春•集宁区校级期末）下列说法正确的是（ ）

A．熵增大的反应一定可自发进行

B．熵减小的反应一定可自发进行

C．△H＜0的反应可能自发进行

D．△H＞0的反应不可能自发进行

【考点】焓变和熵变．

【专题】化学平衡专题．

【分析】化学反应是否自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；

【解答】解：A、熵增大△S＞0，当△H＞0的反应，在低温下可能是非自发进行；在高温下可以是自发进行，故A错误；

B、熵减小的反应△S＜0，当△H＞0的反应，一定是非自发进行的反应，故B错误；

C、△H＜0的反应，△S＞0的反应一定能自发进行，故C正确；

D、△H＞0的反应，△S＞0，高温下反应可能自发进行，故D错误；

故选：C。

【习题二】

（2017秋•平顶山期末）下列说法正确的是（ ）

A．自发反应在任何条件下都能实现

B．自发反应在恰当条件下才能实现

C．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的

D．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变

【考点】焓变和熵变．

【专题】化学反应中的能量变化．

【分析】△H-T△S＜0的反应能够自发进行，△H-T△S＞0的反应不能够自发进行，反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，据此分析．

- 1 - 化学反应进行的方向

一、选择题

1．知道了某过程有自发性之后，则下列说法正确的是( )

A．可判断过程的方向

B．可确定过程是否一定会发生

C．可预测过程发生完成的快慢

D．可判断过程的热效应

解析：选A。判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与反应是否一定会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。

2．下列关于化学反应焓变的叙述中，正确的是( )

A．化学反应的焓变与反应的方向无关

B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向

C．焓变为正的反应都是吸热反应

D．焓变为正的反应都能自发进行

解析：选C。反应能否自发进行(反应进行的方向)是由ΔH－TΔS决定的，与ΔH、ΔS和T都有关。焓变只表达化学反应是释放能量还是吸收能量，不能用来独立判断反应的自发性。

3．(2019·宜昌高二月考)“熵”表示体系的混乱度，它的符号是“S”。下列变化中，ΔS<0的是( )

A．3Fe(s)＋4H2O(g)===Fe3O4(s)＋4H2(g)

B．2NO2(g)===N2O4(l)

C．2IBr(l)===I2(s)＋Br2(g)

D．(NH4)2CO3(s)===2NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)

解析：选B。选项B中的反应是由气体转化为液体，混乱度减小，ΔS<0。

4．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

解析：选C。对于同一物质，由固→液→气三态熵值逐渐增大，故A正确；熵指的是体系混乱程度，越混乱其熵值越大，故B正确；自发过程有熵增的倾向，故C错误；对于D选项中的反应，由于反应后气体分子数增多，熵值增大，故D正确。

5．下列反应过程中，ΔH>0且ΔS>0的是( )

1

第四节 化学反应进行的方向

A组

1.许多反应在特定条件下都能自发进行。下列过程中不能自发进行的是( )

A.自由落体

B.热量由低温物体向高温物体传递

C.汽油挥发

D.气体从高密度处向低密度处扩散

解析:自然界中,自由落体、热量由高温物体向低温物体传递、汽油挥发、气体从高密度处向低密度处扩散都是自发过程,其逆过程都是非自发的。

答案:B

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唯一因素

解析:多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是唯一因素”。

答案:C

3.分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )

A.2N2(g)+O2(g)2N2O(g) ΔH=+163 kJ·mol-1

B.Ag(s)+12Cl2(g)AgCl(s) ΔH=-127 kJ·mol-1

C.HgO(s)Hg(l)+12O2(g) ΔH=+91 kJ·mol-1

D.H2O2(l)12O2(g)+H2O(l) ΔH=-98 kJ·mol-1

解析:对于A项,ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,即任何温度下,反应都不能自发进行;对于B项,ΔH<0,ΔS<0,在较低温度下,ΔH-TΔS<0,即反应温度不能过高;对于C项,ΔH>0,ΔS>0,若使反应自发进行,即ΔH-TΔS<0,必须升高温度,即反应只有在较高温度时能自发进行;对于D项,ΔH<0,ΔS>0,在任何温度下,ΔH-TΔS<0,即在任何温度下反应均能自发进行。

答案:D

4.能用能量判据判断下列过程方向的是( )

A.水总是自发地由高处往低处流