高中化学 专题2 化学反应的方向和及判断依据教案 苏教版选修.doc

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1、第二单元化学反应的方向和限度化学反应的方向及判断依据教学目标1．了解自发反应的含义2．了解焓变、熵变与反应方向的判断3．学会利用反应方向的判据ΔG=ΔH-TΔS1．判断反应方向重点 自发反应与反应方向的判断。难点 熵变与焓变的理解。教学方法 阅读讨论法教学过程（一）自主探究一、什么是自发反应？P39(交流与讨论一)：写出方程式1234二、放热反应大都是自发反应吗？（P40你知道吗）理由.三、所有自发反应都是放热反应吗？学生探究实验：（P40观察与思考）1．硝酸铵溶于水现象:结论:2．NH4Cl晶体+氢氧化钡晶体现象:结论:反应发生的原因。熵构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体

2、系的混乱度，熵.四、导致混乱度增加的因素有哪些？1．同一物质在气态时熵值，液态，固态时。2．固体的过程、墨水过程和气体的过程。3．产生气体的反应和气体的物质的量的反应。反应的熵变熵变：。ΔS>0体系的混乱度，有利于反应自发进行；ΔS<0体系的混乱度，不利于反应自发进行。要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S恒T恒PΔH<0,ΔS>0ΔH>0,ΔS<0ΔH>0,ΔS>0ΔH<0,ΔS<0（二）总结1．自发反应这种在一定条件下不需外界帮助，（一经引发）就能自动进行的反应，称为自发自发反应。 在研究各种体系的变化过程时，人们发现自然界的自发过程一般都朝着

3、能量降低的方向进行。显然，能量越低，体系的状态就越稳定。化学反应一般亦符合上述能量最低原理。的确，很多放热反应，(ΔrHm<0)在298.15K、标准态下是自发的。而且反应放出热量越多，体系能量降低得也越多，反应也越完全2．判断化学反应方向的依据（1）化学反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，此有人曾试图以反应的焓变(ΔH)作为反应自发性的判据。认为在等温等压条件下，当　　ΔH<0时：化学反应自发进行，　　ΔH>0时：化学反应不能自发进行 但是，实践表明：有些吸热过程(ΔH>0)亦能自发进行。例如，水的蒸发，NH4Cl溶于水以及Ag2O的分解等都是吸热过程，但在298.1

4、5K、标准态下均能自发进行：NH4Cl(s)─→NH4+(aq)+Cl-(aq)；　 △H=14.7kJ·mol-1Ag2O(s)─→2Ag(s)+1/2O2(g)；　　△H=31.05kJ·mol-1 又如，CaCO3的分解反应是吸热反应(ΔH>0)CaCO3(s)─→CaO(s)+CO2(g)；　　　△H=178.32kJ·mol-1在298.15K、标准态下反应是非自发的。但当温度升高到约1123K时，CaCO3的分解反应就变成自发过程，而此时反应的焓变仍近似等于178.32kJ·mol-1,(温度对焓变影响甚小)。由此可见，把焓变作为反应自发性的普遍判据是不准确、不全面的。

5、因此除了反应焓变以外，肯定有其它因素的的制约。为什么有些吸热过程亦能自发进行呢?下面以NH4C1的溶解和Ag2O的分解为例说明之。例如，NH4Cl晶体中的NH4+和Cl-，在晶体中的排列是整齐、有序的。NH4C1晶体投入水中后，形成水合离子(以aq表示)并在水中扩散。在NH4Cl溶液中，无论是NH4+(aq)、Cl-(aq)还是水分子，它们的分布情况比NH4C1溶解前要混乱得多。体系混乱度的增加和温度的改变，也是许多化学和物理过程自发进行的影响因素。由此可见，自然界中的物理和化学的自发过程一般都朝着混乱程度(简称混乱度)增大的方向进行。体系内组成物质粒子运动的混乱程度，在热力学中用

6、另一个物理量──“熵”来表示(其符号为“S”)。（2）化学反应的熵变　一定条件下处于一定状态的物质及整个体系都有其各自确定的熵值。因此，熵是描述物质混乱度大小的物理量，物质(或体系)的混乱度越大，对应的熵值就越大，反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变，用△S表示。物质的聚集状态不同其熵值不同，同种物质的(g)>(1)>(s)。物质的熵值随温度的升高而增大。气态物质的熵值随压力的增大而减小。熵与焓一样，化学反应的熵变(ΔS)与反应焓变(ΔH)的计算原则相同，只取决于反应的始态和终态，而与变化的途径无关。变化前后体系的混乱度增大，此过程△S>0,△S越大，越有利于反应的自发进行；变化前后

7、体系的混乱度减少，此过程△S<0，△S越小，不利于反应的自发进行。由此可见，判断反应能否自发进行，必须从焓变与熵变两个角度进行分析（3）判断反应能否自发进行恒温恒压时：各种情况ΔH的符号ΔS的符号反应情况1      （-）   （+）   任何温度下均为自发反应2      （+）   （-）  任何温度下均为非自发反应3      （+）   （+）  常温下为非自发反应   高温下为自发反应4      （-）   （-）  常温下为自发反应 高温下为非自发反应