专题2 第二单元 第1课时 化学反应的方向
第2章化学反应的方向限度与速率知识点总结高二化学人教版选择性必修1
第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向一、反应焓变与反应方向1、ΔH < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要ΔH < 0。
焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
二. 反应熵变与反应方向1. 熵：用来度量体系混乱程度的物理量。
2. 符号：S 单位：J·mol1·K13. 体系混乱度越大，熵值越大。
纯物质的熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。
例如，同一条件下，不同物质的熵不同；同一物质，S(g)>S(l)>S(s)。
4、熵变(ΔS)和熵增原理ΔS = 反应产物的总熵－反应物的总熵对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。
ΔS > 0 反应体系混乱度增大ΔS < 0 反应体系混乱度减小ΔS＞0的反应，其数值越大越有利于反应自发进行，但不绝对，熵减小的反应也有能自发进行的。
注意：（1）与焓变类似，熵变只是反应能否自发进行的一种因素；（2）熵变( ΔS )只取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关；（3）熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关。
总结：自发过程的两大变化趋势：（1）能量趋于减小（焓减）（2）混乱度趋于增大（熵增）三.用焓变与熵变综合判断反应方向研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH －TΔS。
ΔH －TΔS < 0 反应正向能自发进行ΔH －TΔS = 0 反应达到平衡状态ΔH －TΔS > 0 反应正向不能自发进行在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH －TΔS < 0 的方向进行，直到达到平衡状态。
该判据指出的是化学反应正向进行的趋势。
大大高小小低小大皆行大小皆停第2节化学反应限度一、化学平衡常数1、化学平衡常数定义：在一定温度时，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数.简称：平衡常数符号：K单位：(mol·L1) c+dabaA + bB ⇌cC + dD2、化学平衡常数关系式书写规则(1)如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
化学反应的方向和判断依据
《化学反应原理》专题2 第二单元化学反应的方向和限度（1）化学反应的方向和判断依据2008年10月21日K二（3）第三节[教学目标]1、知识与技能：（1）理解熵的概念（2）能初步利用焓变和熵变说明化学反应进行的方向2、过程与方法：通过联系生活以及自然界的普遍变化规律引导学生理解判断自发反应进行的两个因素。
3、情感态度与价值观：通过从现象分析到理论探究，培养学生科学的研究方法。
[教学重点]自发反应与反应方向的判断。
[教学难点] 熵变与焓变的理解。
[教学过程]创设问题情景：同学们是否想过，在一定条件下，为什么有些物质间会发生化学反应，有些则不会？如盐酸和氢氧化钠溶液混合，立即反应生成氯化钠和水，但氯化钠溶液就不可能自发地转变成盐酸和氢氧化钠。
要回答这个问题需讨论化学反应的方向。
引入主题：化学反应的方向展示图片高山流水思考与交流：⑴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？⑵低处水可以流至高处么？可采取什么措施？⑶在“低水高流”的过程中一旦外界停止做功，该过程还能继续进行下去吗？板书：一、化学反应的方向自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程讨论请尽可能多地列举你熟知的自发过程。
板书：自发过程的特征：都有方向性，且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。
叙述：与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。
板书：自发反应：这种在一定条件下不需外界帮助，就能自动进行的反应，称为自发反应。
如：酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧；锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等，这些反应都是自发的，其逆过程就是非自发的。
交流与讨论：讨论下列反应在室温下能否自发进行。
如能自发进行，请写出相应的化学方程式。
1、水分解成氢气和氧气的反应。
2、氯气与溴化钾溶液的反应。
3、乙烯与溴单质的反应。
4、氮气和氧气生成一氧化氮的反应。
过渡：究竟如何判断某个反应进行的方向或者说反应是否自发进行？板书：二、判断化学反应方向的依据你知道吗：下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-12Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-14Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H = -1648.4 kJ·mol-1H2(g) + Cl2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·mol-1学生寻找规律得出结论：自发反应有着向能量较低方向进行的趋势。
第一节 化学反应的方向课件
自发反应一定是熵增加的反应吗？ 自发反应一定是熵增加的反应吗？ 熵增加的反应吗
事实上有些熵减小的反应在一定条件下 也可以自发进行。 也可以自发进行。 如：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=-39.35Jmol-1K-1 结论： 有利于反应自发进行， 结论：△S > O有利于反应自发进行， 有利于反应自发进行 自发反应不一定要△ 自发反应不一定要△S > O 熵变是反应能否自发进行有关的又一 个因素, 但也不是惟一因素。 个因素 但也不是惟一因素。
一个化学反应在给定的条件(通常指温度 压 一个化学反应在给定的条件 通常指温度,压 通常指温度 下能否自发进行,以及在什么条件下有可 强)下能否自发进行 以及在什么条件下有可 下能否自发进行 能按预期的方向发生,仅仅用实验方法来探索 仅仅用实验方法来探索, 能按预期的方向发生 仅仅用实验方法来探索 可能要付出极大的代价,甚至徒劳无功 为此, 甚至徒劳无功.为此 可能要付出极大的代价 甚至徒劳无功 为此 有必要寻求一种客观的判据 寻求一种客观的判据,用它来判断一个 有必要寻求一种客观的判据 用它来判断一个 化学反应能否自发进行. 化学反应能否自发进行
反应能自发进行 反应达到平衡状态
例题1： 例题 ：下列说法正确的是
C
A.凡是放热反应都是自发的，由于 凡是放热反应都是自发的， 凡是放热反应都是自发的 吸热反应都是非自发的 B.自发反应一定是熵增大，非自发 自发反应一定是熵增大， 自发反应一定是熵增大 反应一定是熵减少或不变 C.自发反应在恰当条件下才能实现 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 自发反应在任何条件下都能实现
【知识回顾】 知识回顾】 什么是化学反应的焓变？ 什么是化学反应的焓变？引入焓变有何意 义？
高中化学选修4讲义专题2第二单元第一课时 化学反应的方向Word版含答案
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————————————————————————————————————— [课标要求]1．了解自发反应与非自发反应的含义 。
2．了解熵的基本含义及能量判据和熵判据的基本内容。
3．能依据化学反应的焓变与熵变判断反应进行的方向。
1．自然界变化的方向性(1)自然界的变化具有方向性。
(2)实例①室温下，冰会融化成水，而水不能结成冰；②水总是从高处流向低处，而不会自动从低处流向高处。
2．化学反应的方向性自动进无法进行，而其逆反应自动(1)化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能行。
(2)写出下列反应的化学方程式，并判断是否能自动进行：自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。
[特别提醒](1)自发反应可被利用来完成有用功。
例如：1．在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应称之为自发反应。
2．同种同量物质的熵值：S (g)>S (l)>S (s)。
有气体生成的反应，固体溶于水的过程是熵增加的过程。
3．大多数放热反应都能自发进行；大多数熵增的反应都能自发进行。
4．焓减(ΔH <0)、熵增(ΔS >0)反应在所有温度下都能自发进行。
焓增(ΔH >0)、熵减(ΔS <0)反应在任何温度下都不能自发进行；焓减、熵减反应在低温下自发进行；焓增、熵增反应在高温下能自发进行。
自然界变化的方向性与化学反应的方向性①甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功； ②锌与CuSO 4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： ①通电将水分解成H 2和O 2；②植物在光照下，能将CO 2和H 2O 转化成C 6H 12O 6和O 2。
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：选D 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。
专题2第2单元-第1课时化学反应的方向
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化学反应方向的判断
[基础·初探] 教材整理 1 化学反应的自发性与反应焓变的关系 1．放热反应：绝大多数都能 自发进行，且反应放出的热量 越多 ，体系能 量 降低 得越多，反应越完全。 2．吸热反应：有些也能自发进行。 3．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。
的物理量。混乱度 越大 ，体系越无序，体系的熵值就 越大 。熵的符号为 S 。
单位： J·mol－1·K－1
。
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2．物质熵大小的判断 (1)物质的存在状态：对于同一物质，等物质的量的该物质其熵值大小与物 质的存在状态有关，气态时熵值最大 ，固态时熵值 最小 ，而液态时介于二者 之间，物质的状态与熵大小的关系：S(g) > S(l) > S(s)。 (2)与物质的量的关系：物质的量越大 ，分子数 越多，熵值越大。 (3)不同物质熵值间的关系：物质的组成越复杂，其熵值越大，组成物质的 原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大。
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H2 的燃烧是自发反应吗？该过程体系的能量和熵如何变化，说明什么问 题？
【提示】 H2 的燃烧属自发反应，该过程放出热量，体系能量降低，但熵 减小，说明判断反应进行的方向要综合考虑焓判据和熵判据。
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[合作·探究]
化学反应进行方向的判据
[探究背景]
以下过程均为自发反应或自发过程：
【提示】 自发反应、非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向， 而这个过程是否一定会发生则不能确定。如 Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑为非自 发反应，但在通电的条件下也可发生。
221化学反应的方向与限度(第1课时化学反应的方向)(教案)
2.2.1化学反应的方向与限度（第1课时）一、核心素养发展目标1了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维方法模型。
2.能结合具体事例说明反应自发进行的方向性，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。
二、教学重难点重点：1.熵变与焓变对化学反应方向的影响；2.自发反应的判断。
难点：自发反应的判断。
三、教学方法探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】为什么冰置于室温下会慢慢融化？美丽的瀑布为何总是从高处落向低处？【展示】相关图片【讲解】自然界的一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。
自发过程自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。
例如：水总是自发地从高处流向低处，而相反的过程却不能自发进行。
特点①能量角度：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)。
①混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。
【展示】水沸腾、水电解的图片【讲解】非自发过程在一定条件下，需要持续借助外力才能进行的过程。
自发过程的判断(1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)。
(2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。
【讲解】与自然界中的许多变化一样，化学反应具有方向性。
自发反应(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。
(2)自发反应的特征①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。
①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。
①体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
【问】下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的可能原因吗？【生】独立完成，小组讨论【讲解】在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的（ΔH＜0）。
放热反应过程中体系能量降低。
【展示】氢氧化钡和氯化铵晶体的反应视频【问】该反应能自发进行的可能原因是什么？【讲解】氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应是一个吸热反应，该反应在常温下就能自发进行。
海头高级中学2013届高三复习化学选修四专题2第二单元《化学反应的方向和限度》第1课时课件
系？焓变ΔH＜0的反应(即放热反应)一定能自
发进行吗？ 焓变ΔH＞0的反应(即吸热反应)一 定不能自发进行吗？
提示： 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。多数放热反 应 (ΔH ＜ 0) 能 自 发 进 行 。 如 ： 2Na(s) ＋ H2O(l)===NaOH(aq)＋H2(g) NaOH(aq)＋ HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)等；很多吸热 反应(ΔH＞0)也能自发进行；有些吸热反应 (ΔH＞0)常温下不能自发进行，但在较高的 温度下则能自发进行。如：CaCO3(s)===== CaO(s)＋CO2(g)
反应一定不能发生”，这句话对吗？说明理
由。 提示：不对。某些自发反应需在一定条件下
才能自动进行，非自发反应具备了一定条件
也能发生。
二、判断化学反应方向的依据 1．焓判据(能量判据) (1)从能量变化的角度来看自发过程的共同特 较高 点是：体系能量趋向于从能量_________状 较低 态转变为能量_________状态，这时体系会
第二单元
化学反应的方向和限度
化学反应的方向
第1课时
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1.了解自发过程和化学反应的自发性。 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，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
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一、化学反应的方向
变的角度来分析该反应能自发进行；该反应是 放热反应，放热反应通常能自发进行，所以从
焓变的角度来分析该反应能自发进行。
自主体验
1．冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 ( ) B．ΔH＜0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0 A．ΔH＞0，ΔS＜0 C．ΔH＞0，ΔS＞0
《化学反应进行的方向》(课标)详解
2.熵判据：反应熵变与反应方向
• 1.衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。
• 2.符号：用S表示。
• 3.单位：J·mol－1·K－1 T(K)=273+t(℃)
• 4.熵值S越大，体系混乱度越大。
同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。 5.大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的应体系提供能量。“帮助” 并不是指提供反应发生的温度和压强等反应条件，也不是点燃、 使用催化剂等等。一定的温度、一定的压强是反应所需要的条件。 很多场合下,提高温度,往往是为了加速反应。合成氨反应在常温常 压下，△G<0,是放热的自发反应。但是，常温常压下实际上无法 觉察到反应的发生，只有在高温、高压、催化剂存在下，才有实 际的应用价值。又如，硝酸铵NH4NO3的分解反应， △H<0 △S>0，在任何温度下都能自发进行。在常温常压下，反应速率慢， 难以观察到反应的发生。但加热到高温，或受猛烈撞击，发生爆 炸性分解：2NH4NO3=N2↑+O2↑+4H2O。撞击或加热大大提高反 应速率，发生剧烈分解。氢气氧气化合成水的反应在常温下也是 自发的。常温下将H2与O2混合，不能观察到有明显现象，在氢氧 燃料电池中，反应在常温下就能进行。在钯粉催化下H2与O2的混 合气体也能快速生成水。点燃氢气氧气，能迅速化合成水，也只 是加速了反应速率。
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0 高温可行
反应总是在一定条件下进行的。要讨论反应的自发性， 也要指明反应条件。如果没有交代反应条件，只讲“某 某反应不自发”“某某反应自发”，实际上是指在常温 常压下进行的反应。“一定条件”指“一定的温度一定 压强”。例如，反应 CaCO3== CaO + CO2↑ 在常温常 压是非自发的，而在高温下则是自发发生的。 用吉布提 自由能计算公式（△G=△H-T△S）来判断反应能否自发 进行时，可以看到T对△G的值有影响，在某些情况下， 可能决定△G是大于0还是小于0；式中△H 是一个与温 度、压强有关的物理量。因此，讨论△G是大于0还是小 于0，实际上也是在一定温度与压强下进行的。
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第二单元化学反应的方向和限度
第1课时化学反应的方向
[核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知：了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维方法模型。
2.科学态度与社会责任：根据三个判据的发展过程，理解科学知识的曲折发展历程，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。
一、自发过程和自发反应
1．自发过程
(1)含义：在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。
(2)特点
①能量角度：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混乱度角度：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
(1)定义：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。
(2)自发反应的特征
①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。
②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。
③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
1．下列不属于自发进行的变化是()
A．红墨水加到清水中使整杯水变红
B．冰在室温下融化成水
C．水电解生成氢气和氧气
D．铁器在潮湿的空气中生锈
答案 C
解析红墨水滴入清水中能使整杯水变红、冰在室温下融化为水、铁器在潮湿空气中生锈等过程都是自发进行的，A、B、D属于自发进行的变化，而水电解生成氢气和氧气的反应必须通电电解才可以进行，不属于自发过程，C项不属于自发进行的变化。
2．知道了某过程有自发性之后，则()
A．可判断出过程的方向
B．可确定过程是否一定会发生
C．可预测过程发生完成的快慢
D．可判断过程的热效应
答案 A
解析判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。
自发过程的判断
(1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)。
(2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。
二、化学反应进行方向的判断依据
1．反应焓变与反应方向
(1)放热反应过程中体系能量降低，因此多数放热反应是自发进行的。
(2) 有不少吸热的反应也能自发进行。
(3)ΔH<0有利于反应自发进行，但自发反应不一定ΔH<0。
焓变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
2．反应熵变与反应方向
(1)熵
①熵是衡量一个体系混乱度的物理量。
符号：S。
②影响熵值的因素：构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度越大，熵越大。
(2)熵变：反应前后体系熵的变化，符号：ΔS。
(3)熵变与化学反应进行方向的关系
①ΔS>0体系的混乱度增大，有利于反应自发进行，但自发反应不一定ΔS>0。
②ΔS<0体系的混乱度减小，不利于反应自发进行，但有些ΔS<0的化学反应也能自发进行。
③熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
3．焓变、熵变对反应方向的共同影响
体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向。
(1)当ΔH＜0，ΔS＞0时，反应一定能自发进行。
(2)当ΔH＞0，ΔS＜0时，反应一定不能自发进行。
(3)当ΔH＞0，ΔS＞0或ΔH＜0，ΔS＜0时，反应是否自发进行与温度有关。
(1)熵增加且放热的反应在常温下一定可实际发生()
(2)反应4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)，在常温下可自发进行，该反应一定为放热反应()
(3)钠和水的反应为熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行()
(4)NH4HCO3(s)===NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，NH4HCO3只有在低温下才能稳定存在()
(5)常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，高温下可自发进行，则该反应的ΔH<0()
答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×要使反应低温下不自发进行，而高温下能自发进行，则低温时ΔH－TΔS>0，高温时ΔH－TΔS<0，又该反应ΔS>0，则该反应的ΔH必大于零。