化学选择性必修1第1节 化学反应的方向教学课件ppt

课题名

化学反应的方向

教学目标

1．了解自发过程和化学反应的自发性，能结合宏观的事实认识自发过程与自发反应。

2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。

3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变解释化学反应的方向。能认识到焓判据和熵判据的局限，能用复合判据分析和解决化学问题.

教学重点

1.了解熵和熵变的概念

2.能认识到焓判据和熵判据的局限，能用复合判据分析和解决化学问题

教学难点

能用复合判据分析和解决化学问题

教学准备

教师准备：课件、例题

学生准备：复习影响化学平衡的因素知识

教学过程

一．新课导入

什么是自发过程？

自然界中的自发过程体现了自然界的变化具有一定的方向性！

二．知识精讲

（一）自发过程与自发反应

1．自发过程：在一定条件下，不需借助外力就能__自发进行_的过程。

（1）特点：①高能 → 低能（对外做功或释放热量）

②有序 → 无序（无序体系更加稳定）。

（2）实例：高山流水，自由落体，冰雪融化。

2．自发反应：

（1）在给定的条件下，可以__自发进行__到显著程度的化学反应。

给定的条件：变化过程涉及的温度、压强、点燃、使用催化剂等基本条件。

（2）特点：具有_方向性_，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过 

程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。

Q：在一定的温度、压强条件下，一个化学反应会朝着什么方向自发进行？

① C3H8(g) +5 O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)      △H=-2217.5kJ/mol 

② 2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)                  △H=-882kJ/mol

③ C(s)+ O2(g)=CO2 (g)                     △H =-393.5kJ/mol

④ H2 (g) +F2(g) = 2HF(g)                   △H =-546.6kJ/mol

实验发现，大多数放热反应是可以自发进行的。

（二）焓判据

放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定。△H < 0 有利于反应自发进行

Q：19世纪，一些化学家认为，决定反应能否自发进行的因素是反应热，放热反应可以自发进行，而吸热反应不能自发进行。你同意这种观点吗？

2NH4Cl(s) +Ba(OH)2.8H2O (s)= BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)    △H＞0

该反应是吸热反应，但在常温下能自发进行

结论： 反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，

             但不是唯一的因素。

  Q：下列过程均为吸热过程，且在一定条件下都能自发进行，请分析其共同特点，找出原因。

①NH4NO3(s) = NH4+ (aq) ＋NO3- (aq)

②CaCO3(s) =CaO (s) +CO2 (g)

③N2O4(g)=2NO2(g)

④CuSO4·5H2O(s) = CuSO4(s) +5H2O(l)

⑤Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s) = BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)

热效应（焓变）外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度，且大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。

（三）熵判据

1．熵的定义：

描述体系混乱程度的物理量，一般用 S 表示。熵值越大，体系的混乱度越大。

2．熵的大小

同种物质的熵值与其存在状态有关， S(g) _>_ S(l) _>_ S(s)。

3．熵判据

体系的混乱度（即熵值）增加， ΔS＞0，反应有自发的倾向。

有些熵减的过程也能自发进行，如乙烯聚合为聚乙烯的反应，故熵变只是影响反应方向的一种因素。

（四）复合判据（自由能ΔG）

1．定义:

在等温、等压条件下的封闭体系中，自由能的变化ΔG = ΔH﹣TΔS。(单位为kJ/mol)

2. 判断标准：

（1）当ΔG <0时，反应能自发进行；

（2）当ΔG =0时，反应处于平衡状态；

（3）当ΔG >0时，反应不能自发进行。

例1：判断下列4个反应能否自发进行，如能，需要在什么条件下？

三．课堂小结

一.自发过程与自发反应

二.焓判据

三.熵判据

四.复合判据

四．随堂练习

1.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

   C(石墨) + O2 (g) = CO2(g)         ΔH=-393.51 kJ·mol-1

   C(金刚石) + O2 (g) = CO2(g)      ΔH=-395.41 kJ·mol-1

   关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（B   ）

   A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程

   B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程

   C.金刚石比石墨更稳定

   D.金刚石比石墨能量低

2．(2020·吉林延边二中高二上期中)某反应A＋B===C＋D在低温下能自发进

      行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是(C)

      A．ΔH＜0，ΔS＞0                         B．ΔH＞0，ΔS＞0

      C．ΔH＜0，ΔS＜0                         D．ΔH＞0，ΔS＜0

3．(2020·山东师大附中高二上期中)已知反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的 

       ΔH＜0，ΔS＞0。设ΔH和ΔS不随温度而变化，下列说法中正确的是（C）

      A．低温下才能自发进行

      B．高温下才能自发进行

      C．任何温度下都能自发进行

      D．任何温度下都不能自发进行

布置作业

化学课时作业《化学反应的方向》

板书设计

化学反应的方向

一.焓判据

△H<0，反应有自发的倾向

二．熵判据

ΔS＞0，反应有自发的倾向

三．复合判据

ΔG = ΔH﹣TΔS

（1）当ΔG <0时，反应能自发进行；

（2）当ΔG =0时，反应处于平衡状态；

（3）当ΔG >0时，反应不能自发进行。

教学反思

本节课内容较简单，教师在教学过程中课从生活实例入手，利用宏观现象举例，帮助学生更好的掌握微观知识。