資源簡介

(共24張PPT)
屠呦呦，因為發現抗瘧疾藥物青蒿素而獲得2015年的諾貝爾生理學或醫學獎，是第一位獲得諾貝爾獎的中國本土的科學家。
青蒿素的發現歷程
第一階段：初步篩選的化合物萬余種，但未能取得明確的研究方向。
第二階段：把胡椒作為研究對象，分離出了胡椒酮晶體。但是抑制效果不明顯
第三階段: 在晉朝的葛洪寫的《肘后備急方》發現了一個治瘧疾的藥方：“青蒿一握，水兩升漬，絞取汁，盡服之”確定把青蒿素作為最終的研究方向
第四階段: 研究人員開始水煎青蒿提取青蒿素，但是抑制率只有10%-40%
第五階段: 改用低溫環境中乙醚提取青蒿素，抑制率達100%
化學反應的方向
閱讀課本，回答下列問題：1自發反應不需要任何條件就能發生嗎？2 同一物質不同狀態下熵值相等嗎？3 非自發反應一定不能發生嗎？一、自發過程與自發反應1、自發過程：在一定T、P下，不需要外力作用就能自動進行的過程。2、非自發過程 ：在一定T、P下，需要持續借助外力作用才能進行的過程。外力作用一般指的是：光照、通電等；而加熱、點燃、高溫都是為了達到某一反應溫度，屬于一定溫度范疇，不屬于外力作用。3、自發反應：在一定T、P下，不需要外力作用（光能、電能）就能自動進行的化學反應。4、非自發反應 ：在一定T、P下，需要持續借助外力作用（光能，電能）才能進行的化學反應。類比于自發過程【分組討論】舉出幾種常見的自發反應Cu和AgNO3反應
NaOH和HCl反應
Na投入H2O中
Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) △H= -181.75 kJ·mol-1
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ·mol-1
2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ·mol-1
共同點——放熱反應　△H＜0
二 焓判據
那么吸熱反應是不是也能自發進行呢？
【總結】放熱反應使體系能量降低，能量越低越穩定，△H < O 有利于反應自發進行
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l)
△H = +149KJ/mol
放熱反應
大多數可以自發進行。（△H<0）
吸熱反應
少數也可以自發進行。 (△H>0)
總結
小結：
焓變并不能作為判斷反應是否自發進行的獨立依據。
在密閉條件下，體系有從有序（混亂度小）自發轉變為無序（混亂度大）的傾向。克勞修斯（德國）三、熵判據（混亂度判據）【分組討論】舉出生活中有有序變無序狀態的情景學生實驗：火柴散落實驗1觀察火柴盒里火柴頭的擺放是否整齊2抓取火柴，在距桌面10厘米的上方，散落，觀察現象，并總結火柴散落是由（）序變（）序3重復步驟2，觀察現象，并總結火柴散落是由（）序變（）序得出的最終結論：熵值最大
熵值最小
②物質的量：
物質的量越大，粒子數越多，熵值越大
③物質的狀態：
當物質的量相同時， S(g)>S(l)>S(s)
①體系混亂度：體系混亂度越大，越無序，熵值越大
影響熵大小的因素
熵S：熱力學上描述體系的混亂度的函數。體系混亂度越大，熵值越大。
一般來說，熵增的反應能自發進行，那么熵減的化學反應能自發進行嗎？NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)【分組討論】請舉出幾個生活中熵增的例子4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s)
熵增反應
大都可以自發進行。（△S>0）
熵減反應
少數也可以自發進行。 (△S<0)
總結
小結：
熵變不能作為判斷反應是否自發進行的獨立依據。
四、化學反應進行方向的復合判據
美國物理化學家吉布斯
研究表明：在溫度、壓強一定的條件下，
化學反應自發進行方向的判據是吉布斯自由能變。
△G = △H - T△S
△G = △H - T△S ＜0 反應能自發進行
△G = △H - T△S ＞0 反應不能自發進行
△G = △H - T△S ＝0 反應達到平衡狀態
反應進行方向的判斷方法：
T絕對溫度：
開爾文溫度（K）國際單位制
=攝氏（℃）度 + 273. 0
情況 焓變 熵變 自由能變化 反應能否自發進行
① ΔH＜0 ΔS＞0
② ΔH＞0 ΔS＜0
③ ΔH＜0 ΔS＜0
④ ΔH＞0 ΔS＞0
思考，并填寫下列表格
1．過程的自發性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發生和過程發生的速率。
例如：金剛石有向石墨轉化的傾向，但是能否發生，什么時候發生，多快才能完成，就不是能量判據和熵判據能解決的問題了。再如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，其發生腐蝕過程的自發性是相同的，但只有后者可以實現。
2．本節課在討論的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質。
如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現相反的結果。例如水泵可以把水從低水位升至高水位；高溫高壓下可以使石墨轉化為金剛石，實現的先決條件是要向體系中輸入能量，該過程的本質仍然是非自發性的。
【注意事項】
【基礎鞏固】1.下列過程中△S<0的是（ ）A.H2O(I)=H2O(g)B.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)D.2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)2 對下列過程中熵變的判斷，不正確的是（ ）
A 少量食鹽溶解于水中， S ＞０
B 純碳和氧氣反應生成CO： S ＞０
C 水蒸氣變成液態水： S ＞０
D CaCO3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g): S ＞０
3某化學反應其△H== —122 kJ·mol-1， S== 231 J·mol-1·K-1，則此反應在下列哪種情況下可自發進行 ( )A．在任何溫度下都能自發進行B．在任何溫度下都不能自發進行C．僅在高溫下自發進行D．僅在低溫下自發進行【能力提升】1．下列說法正確的是A．凡是放熱反應都是自發的，因為吸熱反應都是非自發的B．自發反應的熵一定增大，非自發反應的熵一定減小C．常溫下，反應不能自發進行，則該反應的D．反應，則該反應能在高溫自發進行【能力提升】2．下列有關化學反應方向及其判據的說法中錯誤的是A．1molH2O在不同狀態時的熵值：S(s)＜S(g)B．自發反應的熵一定增大，非自發反應的熵一定減小C．某些非自發的反應可以通過改變條件使其成為自發反應D．反應NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ mol 1在高溫下能自發課后思考：汽車尾氣帶來嚴重的環境問題。為減少污染，人們創造性地設計新反應：2NO+2CO=N2+2CO2這個化學反應在給定的條件下（通常指溫度和壓強）若要自發進行，需要知道哪些物理量？如果能自發進行，要提高反應速率，我們應該采取什么措施？課堂小結：課后作業：1背誦本節課知識點2做《化學反應的方向練案》

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