高中蘇教版選修4 2.2.1化學(xué)反應(yīng)的方向 課件（21張）.pptx

第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向 閱讀思考 自主檢測(cè) 任務(wù)一 快速閱讀課本第42頁至第43頁 回答下列問題 1 什么是 自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng) 提示 在一定溫度和壓強(qiáng)下 不需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng) 在一定溫度和壓強(qiáng)下 需要外界做功才能進(jìn)行的反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng) 2 自發(fā)過程與體系的能量有什么關(guān)系 提示 自然界中的很多自發(fā)過程 無論是物理過程還是化學(xué)過程 都有由能量較高狀態(tài)向較低狀態(tài)轉(zhuǎn)化的傾向 3 焓變與反應(yīng)的自發(fā)性有什么關(guān)系 該關(guān)系適應(yīng)于所有的化學(xué)反應(yīng)嗎 提示 對(duì)于化學(xué)反應(yīng) 絕大多數(shù)放熱反應(yīng) h0 也能自發(fā)進(jìn)行 閱讀思考 自主檢測(cè) 任務(wù)二 認(rèn)真閱讀教材第44頁到第46頁第1段的內(nèi)容 分別完成下列任務(wù) 1 什么是熵 什么是熵變 熵變的符號(hào)是什么 熵變的正負(fù)有何含義 提示 熵是衡量體系混亂度的物理量 反應(yīng)前后體系熵的變化叫做反應(yīng)的熵變 符號(hào)是 s 如果發(fā)生變化后體系的混亂度增大 該過程 s 0 反之 s 0 2 自發(fā)過程與體系的混亂度有什么關(guān)系 試舉例說明 提示 變化過程中 體系的混亂度增大 有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 例如 碳酸鈣分解生成二氧化碳?xì)怏w 氯化銨與氫氧化鋇晶體反應(yīng)生成氨氣 這些反應(yīng)都是混亂度增大的自發(fā)反應(yīng) 閱讀思考 自主檢測(cè) 3 如何利用焓變和熵變判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 提示 1 h0的反應(yīng) 任何時(shí)候反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行 2 h 0 s0 s 0的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 與溫度有關(guān) 閱讀思考 自主檢測(cè) 1 下列過程屬于非自發(fā)的是 a 水由高處向低處流b 室溫下水結(jié)成冰c 氣體從高密度向低密度擴(kuò)散d 煤氣的燃燒答案 b2 下列有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的是 反應(yīng)吸熱 反應(yīng)放熱 反應(yīng)后熵增加 反應(yīng)后熵減小a b c d 答案 b 探究問題 知識(shí)點(diǎn)撥 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 1 如果某反應(yīng)具有自發(fā)性 該反應(yīng)就一定會(huì)發(fā)生嗎 提示 反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)發(fā)生的方向 不能確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生和反應(yīng)發(fā)生的快慢 如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件 其發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的 但只有后者可以實(shí)現(xiàn) 2 對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng) 其熵變與反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量有何關(guān)系 提示 對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng) 氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng) 其熵變通常是正值 是熵增大的反應(yīng) 反之 氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小的化學(xué)反應(yīng)通常是負(fù)值 是熵減小的反應(yīng) 3 如何來判斷化學(xué)反應(yīng)的方向 提示 從能量最低原理 熵增原理 溫度影響等方面研究 探究問題 知識(shí)點(diǎn)撥 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 1 化學(xué)反應(yīng)的方向與能量的關(guān)系 1 多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng) 例如 在常溫 常壓下 氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的 反應(yīng)放熱 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g4fe oh 3 s h 298k 444 3kj mol 1 2 有不少吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行 例如 nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 298k 37 30kj mol 1 氯化銨固體與氫氧化鋇晶體反應(yīng)等 3 有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行 但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行 如碳酸鈣受熱分解 因此 反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個(gè)因素 但不是唯一因素 探究問題 知識(shí)點(diǎn)撥 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 2 反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系 1 許多熵增加的反應(yīng)在常溫 常壓下可以自發(fā)進(jìn)行 產(chǎn)生氣體的反應(yīng) 氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應(yīng) 熵變通常都是正值 為熵增反應(yīng) 2 有些熵增的反應(yīng)在常溫 常壓下不能自發(fā)進(jìn)行 但在較高溫度下可以自發(fā)進(jìn)行 3 有些熵值減小的過程在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)行 如 10 的液態(tài)水會(huì)自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài) 這是熵減的過程 鋁熱反應(yīng)在一定條件下可以自發(fā)進(jìn)行 這是熵減的反應(yīng) 因此反應(yīng)熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的又一個(gè)因素 但也不是唯一因素 探究問題 知識(shí)點(diǎn)撥 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 3 焓變和熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響焓變和熵變都與反應(yīng)自發(fā)性有關(guān) 又都不能獨(dú)立地作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù) 要判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 必須綜合考慮體系的焓變和熵變 可以利用自由能的變化進(jìn)行判斷 即 g h t s 1 g0 反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 若 h0 s 0 高溫下可自發(fā)進(jìn)行 2 g 0 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 3 g 0 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 考向一 考向二 考向一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與焓變 熵變的關(guān)系 例題1 2016南京測(cè)試 碳酸銨 nh4 2co3 在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣 對(duì)其說法正確的是 a 碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體 使體系的熵增大b 碳酸銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量c 碳酸銨分解是吸熱反應(yīng) 根據(jù)能量判據(jù)也能說明它能自發(fā)分解d 碳酸鹽都不穩(wěn)定 都能自發(fā)分解解析 碳酸銨分解是吸熱反應(yīng) 所以根據(jù)能量判據(jù)它是不能自發(fā)分解的 其自發(fā)分解能夠發(fā)生主要是因?yàn)轶w系中氨氣 二氧化碳?xì)怏w和水的生成使熵增大的緣故 答案 a規(guī)律方法點(diǎn)撥 s 0的自發(fā)反應(yīng)適合于用熵判據(jù)來解釋其自發(fā)性 而能量判據(jù)更適合于解釋 h 0的自發(fā)反應(yīng) 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 考向一 考向二 成功體驗(yàn)1下列說法不正確的是 a 體系有序性越高 熵值就越低b 自發(fā)過程可能導(dǎo)致體系的熵增大c 吸熱反應(yīng)不可以自發(fā)進(jìn)行d 同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大解析 反應(yīng)的焓變不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素 有些熵增的吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行 答案 c 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 考向一 考向二 考向二反應(yīng)方向判斷的復(fù)合判據(jù) 例題2 下列反應(yīng)中 在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是 解析 根據(jù)題意 a b c中的三個(gè)反應(yīng)雖然是吸熱反應(yīng) 但均是熵增加的過程 在高溫下可能自發(fā)進(jìn)行 而d中的反應(yīng)是一個(gè)熵減小的吸熱反應(yīng) 高溫時(shí) h t s 0 故不能自發(fā)進(jìn)行 答案 d 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 考向一 考向二 規(guī)律方法點(diǎn)撥過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向 不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的速率 例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向 但是能否發(fā)生 什么時(shí)候發(fā)生 多長時(shí)間才能完成 這便不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了 重點(diǎn)難點(diǎn) 重要考向 考向一 考向二 成功體驗(yàn)2導(dǎo)學(xué)號(hào)22014027已知 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 1 下列說法中正確的是 a 該反應(yīng)中熵變 焓變皆大于0b 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 因此一定不能自發(fā)進(jìn)行c 碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加 因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進(jìn)行d 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) 不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)解析 該反應(yīng) h 0 s 0 高溫下能自發(fā)進(jìn)行 s 0的反應(yīng)不一定能自發(fā)進(jìn)行 反應(yīng)放熱有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 但能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng) 不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng) 答案 a 1234 1 實(shí)驗(yàn)證明 多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 對(duì)此說法的理解 正確的是 a 所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的b 所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的c 焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素d 焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的判據(jù)解析 多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 并不是所有自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng) 既然說 多數(shù) 必定存在特例 答案 c 1234 2 下列過程不能用熵判據(jù)判斷的是 a 氯化銨與結(jié)晶氫氧化鋇混合研磨 很快會(huì)聞到刺激性氣味b 冬天一杯熱水很快變冷c 有序排列的火柴散落時(shí)成為無序排列d 多次洗牌以后 撲克牌毫無規(guī)律地混亂排列的概率大解析 熱水變冷能自發(fā)進(jìn)行 但這個(gè)過程是熵減的過程 答案 b 1234 3 下列反應(yīng)在一定條件下不