2022年人教版高中化学选择性必修一同步课件第二章化学反应速率与化学平衡第三节化学反应的方向.pptxVIP

第二章　化学反应速率与化学平衡;第三节　化学反应的方向;学习目标;课前素能奠基;新课情景呈现 ;小时候在玩玩具时，你是否有将所有玩具到处乱丢，使其乱七八糟的行为呢？就像“水往低处流”一样，化学反应也存在内能降低(焓减小)，混乱度增大(熵增加)的趋势。 ;? 未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等，这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程；用水泵把水从低水位升至高水位，高温高压可以使石墨转化为金刚石，这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反应为什么有的能够自发进行，不需要借助外力，而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢？请让我们一起走进教材第三节：化学反应的方向。 ;课前素能奠基 ;一、自发过程和自发反应 1．自发过程： (1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自动进行的过程。例如：高山流水、自由落体。 ; (2)特点： ①体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部做功或释放热量)。 ②在密闭条件下，体系有从________自发转变为________的倾向(无序体系更加稳定)。 (3)非自发过程：在一定条件下，需持续借助外力才能进行的过程。 ;2．自发反应： (1)含义：在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应，称为自发反应。例如：钢铁生锈。 (2)非自发反应：不能自发进行，必须借助某种外力才能进行的反应。 3．应用： (1)可被用来做“有用功”，例如H2的燃烧可设计成燃料电池； (2)非自发过程要想发生，必须对它做功，例如通电将水分解为H2和O2。;二、化学反应方向的判断 1．焓判据： (1)________反应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向，因此可用________来判断反应进行的方向。 (2)局限性：放热反应有利于反应自发进行，但有些吸热反应也能自发进行，例如：在25 ℃和101 kPa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1。所以焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。; 2．熵和熵判据： (1)熵：用来量度体系____________的物理量，符号为______，单位为J·mol－1·K－1。体系混乱程度越大，熵值________。 同一种物质，不同状态，熵值大小为__________________。 (2)熵变(ΔS)：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。 (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________，即熵变________零。; (4)熵判据： ①体系有自发地向混乱度增大(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。 ②局限性：熵增有利于反应自发进行，但有些熵值减小的反应，在一定条件下也能自发进行。如：NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)　ΔS＜0。所以熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 ;3．复合判据： 在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是体系自由能变化(ΔG、单位：kJ·mol－1)：ΔG＝______________ (注意：T的单位是“K”，不是“℃”)。 (1)ΔG＜0，反应______自发进行； (2)ΔG＝0，反应达到平衡状态； (3)ΔG＞0，反应________自发进行。;预习自测;解析：自发过程是不借助任何外界条件即可发生的过程，①铵盐溶解吸收热量，②烧碱与盐酸的反应是中和反应，释放热量，是自发过程，③锌与稀硫酸的反应是自发过程，④氢气在氧气中燃烧是自发过程，⑤镁在空气中燃烧是自发过程，⑥铝热反应是自发过程，⑦墨水在水中扩散是自发过程，⑧电解熔融氯化钠需要通电，不是自发过程。 ;解析：CH4·nH2O(s)===CH4(g)＋nH2O(l)　ΔH(H＞0)，正反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，增大压强，平衡逆向移动，因此深海中能够存在可燃冰是因为深海具备了低温、高压。;3．当水发生如下变化时：H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)，对此过程的ΔS(熵变)判断正确的是 (　　) A．ΔS＞0 B．ΔS＜0 C．ΔS＝0 D．无法判断 解析：同种物质的气态混乱度最大、固态混乱度最小，则H2O(s)→ H2O(l)→H2O(g)过程中ΔS＞0。 ;课堂素能探究 ;知识点 ; 探究提示： 1．体系自由能变化ΔG＝ΔH－TΔS，其中ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为热力学温度。在一定的温度和压强下，将ΔH、ΔS、T的数值代入上述公式，若ΔG＜0，则该条件下的反应为自发反应，若ΔG＞0，则该条件下的反应不能自发进行。 2．不一定；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