4-2-4 化学反应进行的方向
化学选修4第2章第4节化学反应进行的方向(共83张PPT)
例1、正误判断 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数( ) (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化( ) (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度( ) (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应 的反应热( )
常数表达式为Kp＝ pNp22N·pH33H 2。
三、化学反应原理在物质制备中的调控作用
1、化学反应方向的判定 (1)自发反应 在一定条件下
就能自发进行的反应称为自发反应。
(2)熵和熵变的含义 ①熵的含义
熵是衡量一个体系
的物理量。用符号 表示。同一条件下，不同物质有
不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是
mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g)
c始/mol·L－1 a
b
c转/mol·L－1 mx
nx
c平/mol·L－1 a－mx b－nx
0
0
px qx
px qx
K＝a－mpxxpm··qbx－q nxn
Hale Waihona Puke 2、明确三个量的关系 (1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
思考：一个可逆反应进行的程度与平衡状态时各物质的浓度有何关系？
H2(g ) + I2(g) ⇌2HI(g)，根据平衡时的数据分析出中的规律。
序
起始时浓度mol/L
号
c0 (H2)
c0(I2)
化学反应进行的方向
化学反应的方向知识清理1、在一定条件下，不借助外部力量就能自发进行的过程被称为过程。
2、焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的化学反应是反应，但也有不少反应能自发进行，还有些反应在室温条件下不能自发进行，但在下则能自发进行，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。
3、熵是用来描述体系的一个物理量，符号为，熵值越大，体系越大，在同一条件下，不同物质的熵，而同一物质的熵与其状态及条件有关，如对同一物质来说，S（g）S（l）S（s）。
4、反应的熵变为总熵与总熵之差。
气体物质的量增大的反应熵变的数值通常是，为熵反应，熵有利于反应自发进行，而有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，因此，熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一的因素。
5、在一定的条件下，化学反应的方向是反应的和共同影响的结果，反应方向的判据为。
，反应能自发进行；，反应达到平衡状态；，反应不能自发进行；这个判据用文字表述为：在一定的条件下，自发反应总是向的方向进行，直到达到状态。
此判据指出的是在一定的条件下反应自动发生的，即反应发生的可能性，它并不说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生，因为反应能否实际发生还涉及问题。
6、化学反应方向的判断能量判据：自发过程的体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态；熵判据：自发过程的体系取向于由有序转变为无序，导致体系的熵增加，即熵增原理；能量判据和熵判据的应用（1）由能量判据知放热过程常常容易进行（2）由熵判据知熵增加的过程是自发的（3）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发生的速率（4）在讨论反应过程的方向时，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。
如常温下石灰石分解是非自发的，1000度以上就是自发的了。
自发、放热、吸热、吸热、较高温度、混乱度、S、混乱度、不同、聚集、外界、〉、〉反应产物、反应物、正值、增加、增加、温度、压强；焓变、熵变；∆H-T∆S；∆H-T∆S<0；∆H-T∆S=0；∆H-T∆S>0。
人教版化学选修四测试2-4化学反应进行的方向bWord版含解析
04课后测评提实能A ．体系有序性越高，熵值就越低B ．自发过程将导致体系的熵增大C ．吸热反应不可能自发进行D ．同种物质气态时熵值最大解析：熵表示的是物质的混乱度，混乱度越大，相应熵值越高，所以体系有序性越高，熵值就越低，A 正确；有些熵减小的过程也能自发进行，B 不正确；吸热反应有的也可以自发进行，如碳酸钙在较高温度下的分解就是一个典型的吸热反应，但是由于产生了气体，所以熵值增大，可以自发进行，C 不正确；同种物质气态时，混乱程度最大，所以熵值也最大，D 正确。
答案：BC2．[2014·石家庄高二检测]下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是( )A ．焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B ．焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C ．焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的D ．熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的解析：ΔH －T ΔS 的数值――→根据正负判断反应进行的方向。
ΔG ＝ΔH －T ΔS①当ΔH>0，ΔS>0时不能判断ΔG＝ΔH－TΔS正负，与T有关。
②当ΔH>0，ΔS<0时ΔG＝ΔH－TΔS>0，非自发反应。
③当ΔH<0，ΔS>0时ΔG＝ΔH－TΔS<0，一定是自发反应。
④当ΔH<0，ΔS<0时不能判断ΔG＝ΔH－TΔS正负，与T有关。
答案：A3．反应CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列正确的是( )A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0解析：某温度下反应自发向右进行，说明ΔH－TΔS＜0，即ΔH －TΔS＝－17 kJ·mol－1，若ΔH＝－17 kJ·mol－1，则ΔS＝0，不符合事实，故ΔH＝＋17 kJ·mol－1＞0，所以选A项。
高中化学第四节化学反应进行的方向教案新人教版选修4
化学反响进行的方向一、教材剖析在学生学习了化学反响及其能量变化、化学反响速率、化学反响的限度以后，教材安排了难度较大的化学反响进行的方向的内容。
关于自由能知识，仅限于达到知道、认识的层次即可。
事物的发展、变化经常受多种要素的限制，经过焓变、熵变的介绍，力争使学生学会全面分析问题。
二、教课目的1．知识目标：(1) 、经过学生平时生活中所见所闻以及常有的化学反响，让学生认识放热反响的自觉性和某些吸热过程的自觉性；（2）、经过“有序”和“无序”的对照，引出熵的看法；（3）、经过平时生活中的见闻指引学生，使学生明确依据反响的焓变和熵变的大小，只好判断反响自觉进行的可能性，不可以决定反响能否必定发生或反响速率的大小。
2．能力目标：（1）、经过学生已有知识及平时生活中的见闻，使学生建立化学反响方向的判据；（2）学会运用比较、归纳、归纳等方法对信息进行加式，建立新知识3．感情、态度和价值观目标：经过平时生活中的焓变和熵变的详细实例，让学生明确化学与平时生活是息息有关的。
三、教课要点难点要点：熵判据难点：焓减与熵增与化学反响方向的关系四、学情剖析学生在学习了化学反响速率、化学均衡及其影响要素的基础上，抽象思想能力提升好多，本节降低难度后，学生应当能掌握要点内容。
五、教课方法1．启迪教课2．教案导学：见后边的教案。
3．新讲课教课基本环节：预习检查、总结迷惑→情境导入、展现目标→合作研究、精讲点拨→反省总结、当堂检测→发导教案、部署预习六、课前准备1．学生的学习准备：填写教案。
2．教师的教课准备：多媒体课件制作，课前预习教案，课内研究教案，课后延长拓展教案。
七、课时安排： 1 课时八、教课过程( 一) 预习检查、总结迷惑检查落实了学生的预习状况并认识了学生的迷惑，使教课拥有了针对性。
（二）情形导入、展现目标。
教师：汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完整焚烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减少大气污染，人们提出经过以下反响来办理汽车尾气：2NO （g）+ 2CO（g）= N2（g）+ 2CO2（g），你可否判断这一方案能否可行？理论依照是什么？教师：上述问题是化学反响的方向的问题。
课件4：2.4化学反应进行的方向
5.熵判据的应用
(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。 产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应， 熵变通常都是正值，为熵增加反应。 例如：C(石墨，s)＋H2O(g) ＝ CO(g)＋H2(g) (2)吸热的自发过程应为熵增加的过程 如冰的融化、硝酸铵溶于水等。 (3)无热效应的自发过程是熵增加的过程 如两种理想气体的混合等。 (4)放热的自发过程可能是熵减小的过程 。如铁生锈、 氢气燃烧、铝热反应等；也可能是熵无明显变化或增 加的过程。如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属 与酸的置换反应熵增等……
事实证明，熵变是与反应能否自发进行有关的又 一个因素，但也不能作为唯一判据。
练习2
碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产
生氨气，对其说法中正确的是( AC )
A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体 系的熵增大
B.碳铵分解是因为外界给予了能量 C.碳铵分解是吸热反应，根据焓判据不能自发
二、焓判据
放热反应使体系能 量降低，能量越低 越稳定， △H < O 有利于反应自发进 行。
1.焓判据：自发过程的体系取向于从高能状态 转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放 热量)，这一经验规律就是焓判据，是判断化学 反应进行方向的判据之一。
2.焓判据的应用
(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应。 例如：4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g) ＝
能自发进行
B. 温度、压力一定时，焓因素和熵因素共同决定
一个化学反应的方向
C. 反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素
D. 固体的溶解过程与熵变无关
本节内容结束
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分解 D反应中，在高温下不能自发进行的是( D )
化学反应方向说课稿
《化学反应进行的方向》说课稿李新署一、说教材1.教材的地位与作用教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。
①以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。
②用实例说明单独运用上述判据中的任何一种,都是不全面的。
③要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。
这一判据的推导是大学化学的内容，需留待以后学习。
④简单介绍了自由能判据的结论性内容。
2.教学目标：知识与技能：（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生理解化学反应方向的判据。
学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，掌握新知识。
情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要学会全面分析问题。
3.教学重难点焓减与熵增与化学反应方向的关系。
二、说教法1.教学思路设计由生活中的自发过程→自发反应→自发过程进行的趋势→化学反应中的能量变化→焓判据（引出矛盾）→混乱度→熵的概念及判据→如何将两者结合起来→介绍吉布斯自由能公式及应用等。
应用讨论交流的方法调动学生的积极性。
2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论。
3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。
三、说教学程序课堂教学设计情景引入：①汽车尾气是现代城市中大气污染的重要来源,有人提出如下方案进行尾气治理：2NO+2CO = N 2+ 2CO 2 你能否判断此方案是否可行？（提出研究化学反应方向的意义）②水总是自发地由高处往低处流——有趋向于最低能量状态的倾向。
引导思考：为什么水总是自发地由高处往低处流？（感悟有趋向于最低能量状态的倾向）学生实验：①将一滴墨水滴进半杯清水中；②将充气气球的弹簧夹松开；③打开盛醋的瓶子的瓶塞。
高二化学选修四第二章-第四节-化学反应进行的方向
第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1．自发过程(1)含义：在确定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2．自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。
二、化学反应进行方向的判据1．焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量改变)来推断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。
2．熵判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。
熵值越大，混乱程度越大。
符号为S。
单位：J·mol－1·K －1。
(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。
(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增大，即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据：用熵变来推断反应进行的方向。
3．复合判据过程的自发性只能用于推断过程的方向，不能确定过程是否确定会发生和过程发生的速率。
综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于全部的过程，只依据一个方面来推断反应进行的方向是不全面的。
学问点一自发过程与自发反应1．下列过程是非自发的是()A．水由高处向低处流B．自然气的燃烧C．铁在潮湿的空气中生锈D．水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、自然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下溶化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。
2．试验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是()A．全部的放热反应都是自发进行的B．全部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．焓变是确定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是全部能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是惟一因素。
化学选修四思维导图：2-4化学反应进行的方向
第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向【思维导图】【微试题】1.(2010·杭州第一次质量检测)下列说法中正确的是( )A．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应C．熵增加且放热的反应一定是自发反应D．非自发反应在任何条件下都不能发生【答案】C2.对于反应：4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－ kJ·mol－1，且熵减小，在常温常压下该反应能自发进行，对该反应的方向起决定作用的是( ) A．焓变 B．温度 C．压强 D．熵变【答案】A3.高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]，恒容时，温度升高，H2浓度减小,下列说法正确的是( )A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2【答案】A4.(2012·海南高考·15) 已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0（填“<”“ >”“ =”)；(2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和的B，如反应初始6s内A的平均反应速率υ(A)= mol·L-1·s-1。
，则6s时c(A)= mol·L-1， C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为；(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)：a．压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变c． c(A)不随时间改变 d．单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为。
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一、自发过程和自发反应
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；
非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才
能进行的过程。
你能列举一些自发过程吗？
自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自
发地进行到显著程度，就称为自发反应。
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ CH4(g) +2O2(g) == CO2(g) +2H2O(g) △H = -802.3 kJ/mol 2Fe(s) +3/2O2(g) == Fe2O3(s) △H = -824 kJ/mol H2(g) +1/2O2(g) == H2O(l) △H = -285.8 kJ/mol
4 化学反应进行的方向
揭阳东山中学 卢晓青
高 山 流 水
冰 雪 消 融 木 炭 燃 烧
思考与交流
1、高山流水是一个自动进行的 自然过程。高处水一定会流到低 处吗？流动的速率如何?
可采取什么措施？ 2高流”的过程中一旦外界停止做功，该 过程还能继续进行下去吗？
3、气体混合
3、复合判据（吉布斯自由能变△G） △ G = △ H –T △ S △G = △H - T △S < 0 △G = △H - T △S = 0 △G = △H - T △S > 0 反应能自发进行； 反应达到平衡状态； 反应不能自发进行。
类型 1
△H －， 焓减
△S
△G及反应方向
H2(g) +Cl2(g) == 2HCl(g) △H = -185 kJ/mol
例： 1、冰块融化；硝酸盐的溶解。 2、25℃、101 kPa ①2N2O5(g) == 4NO2 (g)+ O2(g) △H = +56.7 kJ/mol
②(NH4)2CO3 (s) == NH4HCO3(s)+ NH3(g) △H = +74.9 kJ/mol
反应实例
＋， －，任何温度下均 2H2O2（l）==2H2O(l) 熵增 自发，自由能减少 +O2(g)
2
3 4
+,
焓增 +, 焓增 －， 焓减
－， ＋，任何温度均不 3O2(g)== 2O3(g)
熵减 自发，自由能增加 ＋， +，常温不自发， 熵增 －，高温自发 －， －，常温自发， 熵减 ＋高温不自发 N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) N2O4(g)==2NO2(g)