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(共17張PPT)
第二章 化學反應速率與化學平衡
第三節(jié) 化學反應的方向
尋找反應能否自發(fā)進行的判據(jù)
課程標準 素養(yǎng)目標 學法指導
結(jié)合學過的化學反應實例，了解自發(fā)反應和非自發(fā)反應的含義；通過“有序”和“無序”的對比，了解熵和熵變的意義 宏觀辨識與微觀探析 1．結(jié)合生產(chǎn)、生活中的實例，如“水總是自發(fā)地從高處流向低處”等感受某些過程的自發(fā)性，進而結(jié)合“白磷自燃”“鐵的銹蝕”等實例認識某些化學反應的自發(fā)性
2．閱讀教材，結(jié)合實例認識只依據(jù)“焓判據(jù)”或“熵判據(jù)”判斷反應自發(fā)性的局限性
3．結(jié)合“焓判據(jù)”和“熵判據(jù)”，綜合認識自由能和化學反應方向判斷的科學性
初步了解焓變和熵變對化學反應方向的影響，能用焓變和熵變解釋化學反應的方向 證據(jù)推理與模型認知 自然界中有許多現(xiàn)象是可以自發(fā)進行的，請結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，舉例說明自然界變化的方向性.
1.水往低處流
2.室溫下冰會自發(fā)融化
在一定條件下不需外力作用就能自發(fā)進行的過程。
自發(fā)過程——
水往低處流
——能量高到低
室溫下冰會自發(fā)融化
——有序排列變無序運動
借鑒自然現(xiàn)象
從本質(zhì)上認識自發(fā)過程（從現(xiàn)象到本質(zhì)）
【思考與交流】
總結(jié):自發(fā)反應體系傾向于從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài)。
觀察下列幾個自發(fā)進行的化學反應，找出它們的共同之處
(1)鈉與水反應2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=－368 kJ/mol
(2)鐵生銹：3Fe (s)+3/2O2 (g)=Fe2O3 (s) 　△H=－824 kJ/mol
(3)氫氣和氧氣反應：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol
共同特點：
△H < 0 即放熱反應
一、焓判據(jù)：
△H < 0有利于反應自發(fā)進行，但自發(fā)反應不一定△H < 0！
只有放熱反應才能自發(fā)進行嗎？
氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體反應吸收熱量
局限性
思考交流
①NH4NO3(s) = NH4+ (aq) ＋NO3- (aq)
② CaCO3(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)　
思考與討論：下列過程均為吸熱過程，且在一定條件下都能自發(fā)進行，請分析其共同特點，找出原因。
固體變?nèi)芤?br/>固體變氣體
氣體少變成氣體多
固體變液體
固體變液體和氣體
共同點：體系的混亂度增大。
結(jié)論：除熱效應（焓變）外，決定化學反應能否自發(fā)進行的另一個因素是體系的混亂度，且大多數(shù)自發(fā)反應有趨向于體系混亂度增大的傾向。
1.熵（S）：描述體系混亂度的物理量。
體系混亂度越大，熵值越大
同一物質(zhì)：S(g) > S(l) > S(s)
熵判據(jù)： △S > 0， 有利于反應自發(fā)進行，自發(fā)反應不一定要△S > 0
二、熵判據(jù)
△S正負判斷方法：
①氣體體積增大的反應，△S>0,熵增加反應
②氣體體積減小的反應，△S<0,熵減小反應
練習1
下列反應中，熵減的是（　　）
D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2(g)
B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)
A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)
D
△S＜0
△S>0
△S>0
△S>0
【總結(jié)】自發(fā)過程的兩大變化趨勢：
（1）能量趨于減小(焓減）
（2）混亂度趨于增大（熵增）
焓變與熵變都與反應的自發(fā)性有關(guān)，但不能獨立作為自發(fā)性的判據(jù)，化學反應的方向是反應的焓變和熵變共同影響的結(jié)果。
△G=△H—T △S
當△G<0時，反應自發(fā)進行
當△G>0時，反應不自發(fā)進行
當△G=0時，可逆反應到達平衡狀態(tài)
三、復合判據(jù)（自由能變化）
反應在該狀況下能否自發(fā)進行
＜０ ＞０
＞０ ＜０
＞０ ＞０
＜０ ＜０
＜０
自發(fā)進行
＞０
不自發(fā)進行
低溫時＞０,高溫時＜０
低溫時＜０,高溫時＞０
高溫自發(fā)
低溫自發(fā)
H
Ｓ
Ｇ
△G=△H—T △S
注意：過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程的速率
課堂小結(jié)：
2.一定條件下發(fā)生反應：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ，如圖表示該反應過程中能量（單位kJ·mol-1）的變化。關(guān)于該反應的下列說法中，正確的是（ ）
A.ΔH>0，△S>0 B.ΔH>0,△S＜0
C.ΔH＜0，△S＜0 D.ΔH＜0，△S>0
C
隨
堂
練
習
練習：
3.將SiCl4氫化為SiHCl3對應的反應依次為：
① SiCl4(g) + H2 (g) SiHCl3(g) + HCl(g) △ H1 > 0
② 3SiCl4(g) + 2H2 (g) + Si(s) 4SiHCl3(g) △ H2 < 0
已知體系自由能變△ G = △ H - T△ S，△ G < 0 時反應自發(fā)進行。二個氫化反應的△ G與溫
度的關(guān)系如圖所示，反應①能自發(fā)進行的最低溫度是 ；
1000 ℃
由△ H1 > 0，△ H2 < 0
推出△ H2 < △ H1 ， 所以△ G2 < △ G1
相同溫度下，反應②比反應①的△ G小，主要原因是 。
4.研究過程自發(fā)性的目的是(　　)
A.判斷過程的方向 B.確定過程是否一定發(fā)生
C.判斷過程發(fā)生的速率 D.判斷過程的熱效應
【答案】A　
解析：研究過程的自發(fā)性用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生、過程發(fā)生的速率、過程的熱效應等。
5.下列反應中，在一定溫度下，屬于自發(fā)進行的吸熱反應的是(　　)
A.NaOH與HCl反應
B.CO與O2點燃
C.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應
D.SO3與H2O反應
【答案】C
A.ΔH＜0　ΔS＜0 B.ΔH＜0　ΔS＞0
C.ΔH＞0　ΔS＜0 D.ΔH＞0　ΔS＞0
【答案】A　
【解析】一般來說，化合反應的焓變小于0，氣體體積減小的反應ΔS<0。

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