化学反应进行的方向2课时导学案

《化学反应进行的方向》第2课时导学案编写代码:szyzgehx 编制人：王留生 备课组长签字： 包级领导签字： 【学法指导】1．请同学们以小组为单位，学科组长负责，集中时间先认真阅读选修4课本35-36页，用红笔画出重要知识，再规范完成学案“自主学习”部分。

2.结合课本知识独立思考，集体讨论，规范完成“课堂探究”内容，不能完成的用红笔做好标记，准备在课堂上讨论。

3.学有余力的同学应该尽力在课堂探究之前完成“课堂小结”内容和“课堂检测”内容，不能完成的用红笔画出，留待课堂上师生共同讨论。

4.以小组为单位讨论探究课题，组长负责，拿出讨论结果，为展示和点评做好准备。

课堂上要及时整理展示、点评结果。

【重点难点】1. 理解焓判据和熵判据的局限性。

2. 掌握自由能判据的绝对性，并学会运用。

【资料阅读】一、自发过程 和自发反应1、自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。

如：水由高处往低处流，自由落体，电流由电位高的地方向电位低的地方流，铁 器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化，……这些都是自发过程。

2、自发反应：在给定条件下，能自发地进行到显著程度的反应。

3、非自发反应：不能自发地进行，必须借助某种外力才能进行的反应。

4、自发过程 和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。

如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，锌与CuSO 4溶液的反应可被设计成原电池。

非自发的过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。

二、反应方向的焓判据。

经验表明，那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系能量趋向于从高能态转变为低能状态，这时体系会对外部做功或者释放能量，由此总结而得的经验规律就是所谓的焓判据。

也称能量判据。

1.焓判据：若ΔH ＜0，正向反应能自发进行；若ΔH ＞0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。

2.焓判据的局限性:多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应也能自发进行。

而且有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行， 如：N 2O 5（g ）= 4NO 2（g ）+ O 2（g ） △H = ＋56.7KJ/mol ；NH 4HCO 3（s ）+ CH 3COOH （aq ）= CO 2（g ）+CH 3COONH 4（aq ）+ H 2O （l ） △H = ＋37.3KJ/mol ；因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。

三、反应方向的熵判椐密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽（包括挥发性固体），会通过分子扩散自发形成均匀混合物。

物质溶于水自发地向水中扩散，形成均匀的溶液等。

为解释这一类与能量无关的过程的自发性，科学家提出了另一推动体系变化的因素：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向的熵判据。

1、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。

混乱度的增加意味着体系变得更加无序。

2、熵： 用来表示混乱度大小的物理量 符号：S ；单位：J·mol -1·K -1体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。

有序变为无序——熵增的过程。

3、熵的大小判断： （1）气态 > 液态 > 固态 （2）与物质的量成正比 4、反应熵变△S = 反应产物总熵 — 反应物总熵产生气体的反应，或气体物质的量增大的反应，△S 通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。

注意：两种气体的混合也是熵增加的过程。

5、熵判椐： 在于外界隔离体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即△S > 0。

称为熵增原理。

6、熵判椐的局限性有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：-10℃的液态水会自动结冰成为固态，氨气与氯化氢气体反应生成氯化铵固体等。

因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。

四、焓变与熵变对反应方向的共同影响。

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（△G、单位：KJ/mol ）：△G = △H — T△S（注意：T 的单位是“K”,不是“℃”） △G = △H —T△S < 0 反应能自发进行； △G =△H—T△S = 0 反应达到平衡状态； △G =△H —T△S > 0 反应不能自发进行。

总结：类型 △H △S△H—T△S反应的自发性1 － ＋ 永远是－ 在任何温度下都是自发反应 2＋－永远是+ 在任何温度下都是非自发反应3 － －在高温+ 在低温— 在低温是自发反应 在高温是非自发反应 4＋ +在高温— 在低温+ 在低温是非自发反应 在高温是自发反应注意 ：1、过程的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的速率；2、在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。

如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。

【自主学习】1. 阅读教材P 35页第二、三自然段回答：学 案 装 订 线(1）和都与反应的自发性有关，又都不能地作为反应是否自发的判断依据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和；(2）在讨论过程的方向问题时，指的是没有时体系的性质；过程的自发性只能用于判断过程的，不能确定过程是否和。

2.阅读教材P36页”科学视野”回答（1）和共同影响着化学反应自发进行的方向，体系能量（△H 0）和混乱度（△S 0）都能促使反应自发进行。

（2）△H＜0且△S＞0的反应一定自发进行△H＞0且△S＜0的反应一定自发进行【课堂探究】探究一：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（△G）△G < 0反应一定能自发进行，△G＞0一定不能自发进行，请回答：（1）△H＜0且△S＞0的反应为什么一定能自发进行？（2）△H＞0且△S＜0的反应为什么一定不能自发进行？（3）当△H＞0，△S＞0或△H＜0，△S＜0是，反应自发与温度有关，低温焓变影响为主，高温时熵变影响为主，你怎么理解这句话？探究二：根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向：1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) △S=+80.7J·mol-1·K-1△H 0，△S 0，该反应（自发或非自发）2）TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=+161.9kJ·mol-1△S=-38.4J·mol-1·K-1△H 0，△S 0，该反应（自发或非自发）3）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H= -176.9kJ·mol-1△H 0，△S 0，该反应（自发或非自发）4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g )△H 0，△S 0，该反应（自发或非自发）4化学方向三．复合判据：恒温恒压下，反应能否自发进行决定于吉布斯自由能△G=△H-T△S 焓变（△H）熵变（△S）△G=△H-T△S 反应自发性<0 >0 <0 能>0 <0 >0 不能>0 >0 低温时>0 不能高温时<0 能<0 <0 高温时>0 不能低温时<0 能【课堂检测】1．过程的自发性的作用是( )A．判断过程的方向 B．确定过程是否一定会发生C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应2.下列说法不正确的是（）A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。

B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。

C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关3．下列反应中，熵减小的是A． (NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) B．2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C． MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D．2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)4．25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是（）A．是吸热反应 B．是放热反应C．是熵减少的反应D．熵增大效应大于能量效应5.（2008，高考）某反应在高温时能自发进行，在低温时逆反应能自发进行，则对其正反应的下列判断正确的是：A、吸热反应，熵增加B、放热反应，熵增加C、放热反应，熵减小D、升高温度时，平衡常数减小6.反应CH3OH(l)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下能自发向右进行，若反应的∣△H∣=17KJ/moL ，∣△H-T△S∣=17KJ/moL，则下列判断正确的是A、△H>0，△H-T△S<0B、△H<0，△H-T△S>0C、△H>0，△H-T△S>0D、△H<0，△H-T△S<07.已知反应2CO(g) =2C (s)+ O2(g)的△H>0，△S<0，下列说法正确的是A、低温时是自发反应B、高温下是自发反应C、低温下是非自发反应，高温下是自发反应D、任何温度下都是非自发反应。