高中化学-第1节 化学反应的方向教学课件设计

课题名称：2.1化学反应的方向学科：化学年级：高二版本：化学反应原理主讲教师：工作单位：1.通过已有知识及日常生活中的实例，理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;2.通过实例分析，说出化学反应的焓变和熵变对化学反应进行方向的影响；【学习目标】

在一定的温度、压强条件下，一个化学反应朝着什么样的方向自发进行？探究任务在T、P一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程叫做自发过程，，相反，不会自然发生的过程叫做非自发过程。P35新概念水流高处低处电流高电位低电位传热高温低温刮风高气压低气压高能量低能量自发自发自发自发自发△H<0放热反应体系的能量降低放热反应(△H<0)具有自发的倾向

一、焓判据（能量判据）【宏观能量】NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)铁生锈：2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)请说说下列反应能够自发进行的原因。△H<0△H=-57.3kJ·mol-1△H=-572kJ·mol-1△H=-636.1kJ·mol-1△H=-824kJ·mol-1

19世纪，化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应自发进行，吸热不能自发进行。是真的吗？将一定量Ba(OH)2·8H2O晶体与一定量的NH4Cl晶体一起放入塑料袋中，揉搓使之混合均匀。片刻后，你发现了什么？实验证伪：你还能举出哪些反例？同样是放热反应，有的不需要任何条件，有的需要加热、点燃或光照,有的需要持续不断加热。你能结合图像作出说明吗?根据《物理化学》相关章节介绍：判断反应方向有三种不同的前提情况：隔离体系、等温等容、等温等压。我们教材把这三种情况统称为一定条件，加热、点燃、高温都属于一定条件的范畴。

新概念熵：衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。混乱度越大，熵值越大。3、当物质状态相同时物质的分子内部结构，也与熵值有关：分子中含有原子数越多，结构越复杂，熵值越大2、对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）1、单位:J·mol-1·K-1熵变：反应前后体系熵的变化用△S表示。△S=S产物－S反应物△Ｓ＞０混乱度增大（熵增）△Ｓ＜０混乱度减小（熵减）熵与生命

量子化学的奠基人薛定谔在《生命是什么》指出：一个生命有机体的熵是不可逆地增加，并接近最大熵值的危险状态，那就是死亡了。要摆脱死亡，就是要活着，唯一的办法就是从环境中不断吸收负熵，有机体是依赖负熵为生的。2.要努力的把事做好（有序）人活着，要是啥都不干，那就没有什么会自发按照你所希望的方式顺利进行：考不到好成绩、作业不会自动完成、诺贝尔奖不会自动砸在你的头上。

看看那些干出成绩的人：攻克杂交水稻的袁隆平、发现青蒿素的屠呦呦等，哪个不是付出了千倍万倍的努力，才换来一个有价值的、为人所认可的成就？这正是熵的哲学：努力不一定成功，但放弃一定失败。2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)

＝2NH3(g)＋BaCl2(s)＋10H2O(l)

△H＞0△S>0试根据熵的定义判断下列过程中体系的熵变大于零还是小于零。(1)水蒸气冷凝成水(2)硫酸铜溶于水(3)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(4)2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)(5)2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)△S<0△S>0△S>0△S<0知识巩固1△S>0活学活用思考1：反应为什么能够发生？思考2：碳与二氧化硅的产物为什么不是二氧化碳？熵增反应(△S>0)具有自发的倾向

二、熵判据【微观结构】一定温度、压强下，熵增反应自发进行，熵减不能自发进行。是真的吗？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△S<0NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△S<0实例证伪：都可自发进行室温冰融化-10℃

水结冰H2O(l)=H2O(s)△H<0△S<0

H2O(s)=H2O(l)△H>0△S>0

寻找全面的判据：三、复合判据△H—T△S<0反应自发进行吉布斯（美国）焓变熵变化学反应能否自发进行自发进行非自发进行低温自发进行高温自发进行H<0H<0H>0H>0S>0S>0S<0S<0△H—T△S<0反应自发进行判断下列反应什么条件下能自发进行？(1)钠与水反应(2)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)(4)2CO(g)=2C(s)+O2(g)△H<0△S>0自发进行△H<0△S<0低温自发进行△H>0△S>0高温自发进行△H>0△S<0非自发进行知识巩固2应用举例1.判断反应的自发性汽车尾气中的主要污染物是NO和CO,它们是现代化城市中的大气污染物。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)你能否判断该反应在室温下能自发进行吗？根据计算，298K、100kPa下，△H=-746.8KJ·mol-1

ΔS＝-197.5J·mol－1·K－1ΔH-TΔS=-746.8KJ·mol-1+298K×197.5×10-3KJ·mol－1·K－1=-687.945KJ.mol-1<0可自发进行！∆H-T∆S这个判据指出的是在T、P一定的条件下反应自动发生的趋势，即反应发生的可能性，并不能说明反应能否实际发生！工业冶钛①TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+161.9KJ/molΔS＝-38.4J·mol－1·K－1②Mg+TiCl4=Ti+MgCl22C(s,石墨)+O2(g)=2CO(g)△H=-110.5KJ/mol