高中化学 第一部分 专题2 第二单元 第一课时 化学反应的方向课件 苏教版选修4.ppt

第一课时化学反应的方向 晨背关键语句 理解教材新知 应用创新演练 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 第二单元化学反应的方向和限度 专题2化学反应速率与化学平衡 随堂基础巩固 课时跟踪训练 第二单元化学反应的方向和限度 第一课时化学反应的方向 1 两个 自发 1 自发过程 在一定条件下 无需借助外力就能自发进行的过程 2 自发反应 在一定温度和压强下 无需外界帮助就能自发进行的反应 2 化学反应的方向的 两个 判断依据和 两个 规律 1 反应焓变与反应方向 许多自发反应趋向于从高能量状态转变为低能量状态 规律 大多数放热反应都能自发进行 2 熵变与反应方向 大多数自发反应趋向于体系混乱度增大的状态 规律 大多数熵增大的反应都能自发进行 3 应用 h t s判断反应方向的 三情况 1 放热的熵增反应一定能自发进行 2 吸热的熵减反应一定不能自发进行 3 h0 s 0 符号一致 时 反应能否自发进行取决于温度 自学教材 填要点 1 自发过程 1 定义 在一定条件下 不用借助外力就可以的过程 2 特点 自动进行 2 自发反应在一定温度和压强下 无需外界帮助就能的反应 自发进行 师生互动 解疑难 自发过程与自发反应的应用 1 自发过程和自发反应可被利用来完成有用功 例如 水往低处流 可用于水力发电 甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功 锌与cuso4溶液反应可设计成原电池 2 非自发反应要想发生 则必须对它做功 例如 利用水泵将水从低处抽到高处 通电将水分解成h2和o2 植物在光照下 能将co2和h2o转化成c6h12o6和o2 1 下列过程非自发进行的是 a 水由高处向低处流b 天然气的燃烧c 铁在潮湿空气中生锈d 室温下水结成冰解析 水由高处向低处流 天然气的燃烧 铁在潮湿的空气中生锈均属自发过程 室温下 水结冰属非自发过程 答案 d 自学教材 填要点 1 反应焓变与反应方向 1 含义 许多自发反应趋向于从状态转变为状态 2 规律 绝大多数放热反应都能自发进行 且反应放出的热量越多 体系能量 反应越 高能量 低能量 降低得也越多 完全 3 局限性 部分反应也可以自发进行 如2n2o5 g 4no2 g o2 g h 56 7kj mol 1 4 结论 焓变是影响反应自发进行的因素之一 但不是惟一因素 吸热 2 熵变与反应方向 1 熵 判断正误 熵是表示体系混乱度的物理量 混乱度越大 体系越无序 其熵值越小 熵用s表示 单位是j mol 1 k 1 同一条件下 不同物质的熵值相同 同一物质不同状态的熵值大小为s g s l s s 2 熵变 定义及符号 反应前后体系称熵变 用表示 规律 连线 s表示熵变 n表示反应前后气体物质的量的变化 熵的变化 s 3 熵变与反应方向 含义 大多数自发反应有趋向于体系混乱度的趋向 导致体系的熵 规律 大多数的反应都能自发进行 局限性 少数的反应在一定条件下也可以自发进行 如 10 的液态水自动结冰 nh3 g hcl g nh4cl s 结论 熵变是影响反应自发进行的因素之一 但不是唯一因素 增大 增大 熵增加 熵减小 3 应用焓变 熵变判断化学反应方向在一定温度和压强下 化学反应的方向是由焓变和熵变共同决定的 当 h t s0时 反应一定不能自发进行 1 h0 s0 反应一定能自发进行 2 h0 s0 反应一定不能自发进行 3 当 h s的符号一致时 反应能否自发进行与温度有关 师生互动 解疑难 1 化学反应的方向与焓变的关系 1 多数自发进行的化学反应是放热反应 例证 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 l o2 g 4fe oh 3 s h 298k 444 3kj mol 1 2 有不少吸热反应也能自发进行 例证 nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 298k 37 30kj mol 1 3 有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行 但在较高温度下能自发进行 例证 如碳酸钙受热分解 结论 因此 反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素 但不是惟一因素 2 化学反应的方向与熵变的关系 1 许多熵增加的反应在常温 常压下可以自发进行 例证 2h2o2 aq 2h2o l o2 g 2 有些熵增的反应在常温 常压下不能自发进行 但在较高温度下可以自发进行 例证 caco3 s cao s co2 g 3 铝热反应是熵减小的反应 但在一定条件下也可以自发进行 例证 2al s fe2o3 s al2o3 s 2fe s 结论 因此 反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素 但也不是惟一因素 2 自发进行的反应一定是 a 吸热反应b 放热反应c 熵增加反应d 熵增加或者放热反应 解析 自发进行的反应既可能是放热反应 也可能是熵增加反应 当焓变和熵变的作用相反时 如果二者大小相差悬殊 则某一因素占主导地位 有时候焓变占主导地位 有时候熵变占主导地位 答案 d 例1 2012 浙江五校联考 下列说法正确的是 a 凡是放热反应都是自发的 凡是吸热反应都是非自发的b 自发反应一定是熵增大 非自发反应一定是熵减小或不变c 自发反应在恰当条件下才能实现d 自发反应在任何条件下都能实现 解析 反应是否自发进行受反应的焓变和熵变的共同制约 而选项a只描述了反应热 即焓变 选项b只描述了熵变 故选项a b错 反应自发进行是有条件的 如在一定的温度和压强下 故选项c正确 d错 答案 c 1 自发反应的两个 不能 自发反应只说明了反应的方向性 不能说明反应是否发生 不能说明反应的快慢 2 某些自发反应需要在一定条件下才能进行 如ch4与o2遇火易爆炸 非自发反应具备了一定条件也能发生 如电解水 1 下列关于自发反应的叙述正确的是 a 自发反应是无需外界帮助就能自动进行的反应b 在自然界中没有任何条件的自发反应是不存在的c 在通常状况下冰能自行融化 所以它是自发反应d 所有能发生的化学反应都是自发反应 解析 自发反应是在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应 如物质的燃烧是自发反应 但需要点燃的条件等 所以a项和d项错误 b项正确 自发反应讨论的是化学反应 而自发过程也包括物理过程 冰融化属自发过程 c错误 答案 b 例2 现有下列反应 已知298k下反应2al2o3 s 3c s 4al s 3co2 g h 2171kj mol 1 s 635 5j mol 1 k 1 则下列说法正确的是 a 由题给 h值可知 该反应是一个放热反应b s 0表明该反应是一个熵增加的反应c 该反应低温时能自发进行d 该反应一定不能自发进行 解析 反应的 h 0 为吸热反应 s 0为熵增的反应 反应在高温时可能自发进行 答案 b 两个 无关 和四个 象限 1 焓和熵的变化只决定于体系的始态和终态 与变化的途径 无关 2 焓变和熵变共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行 它们与化学反应速率 无关 3 利用 h s来判断反应进行的方向 可用以下图记忆 即 熵增的吸热反应高温下可能自发进行 熵增的放热反应一定自发进行 熵减的放热反应低温下可能自发进行 熵减的吸热反应一定不能自发进行 2 已知 凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应 一定条件下 下列反应不可能自发进行的是 a 2o3 g 3o2 g h0c n2 g 3h2 g 2nh3 g h0 解析 a项反应是一个 h0的反应 一定能自发进行 b项反应是一个 h 0 s0 s 0的反应 高温下可以自发进行 答案 b 随堂基础巩固 1 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 105pa时 2n2o5 g 4no2 g o2 g 是熵增的反应 解析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向 此过程为熵增过程 故c项错误 答案 c 2 实验证明 多数能自发进行的反应都是放热反应 对此说法的理解的叙述中 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判据解析 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 答案 c 解析 s 0为熵增加反应 a c项为气体分子数减少的反应 s0 答案 d 4 对于化学反应方向的确定 下列说法不正确的是 a 在温度 压强一定的条件下 焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向b 温度 压强一定时 放热的熵增加反应一定能自发进行c 反应焓变是决定反应能否自发进行的惟一因素d 固体的溶解过程与熵变有关 解析 焓变和熵变是一定温度下化学反应能否自发进行的复合判据 所以a正确 c不正确 放热反应的焓变小于零 熵增加反应熵变大于零 都对 h t s 0做出贡献 显然 放热的熵增加反应一定能自发进行 所以b正确 固体的溶解过程 体系的混乱度增大 它是熵增加的过程 所以d正确