《化学反应进行的方向》课件人教版高中化学选修四.ppt

1、核心素养发展目标核心素养发展目标1.通过讨论交流、实例分析、问题探究了解自发过程和自发反应的含义，知道自发反应与放热反应和吸热反应的关系。2.通过实例分析、归纳总结，理解焓变、熵变、自由能变的概念，认识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。3.根据对三个判据的发展过程的认识和理解，知道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。【情景导入】【情景导入】生活中很对自然现象，如高山流水、熟透生活中很对自然现象，如高山流水、熟透的苹果落地，其势能减少，状态趋向于稳定，能量趋向于的苹果落地，其势能减少，状态趋向于稳定，能量趋向于最低，扑克、玩具散落时

2、，最低，扑克、玩具散落时，“乱七八糟乱七八糟”，混乱度趋向于，混乱度趋向于最大。其实化学反应也有类似现象，如室温下，冰块会融最大。其实化学反应也有类似现象，如室温下，冰块会融化；铁器暴露在潮湿的空气中会生锈；甲烷和氧气的混合化；铁器暴露在潮湿的空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧等。这些变化过程都有内能变化或混乱气体遇明火就燃烧等。这些变化过程都有内能变化或混乱度的变化。那么，它们的变化过程又有哪些规律呢？本节度的变化。那么，它们的变化过程又有哪些规律呢？本节课我们将进行一些探讨。课我们将进行一些探讨。瀑布瀑布铁生锈铁生锈冰川融化冰川融化【阅读思考】阅读教材P34页第一自然段，思考什

3、么是自发过程，自发过程有什么特点？【温馨提示】(1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。【温馨提示】（1）在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。（2）自发反应的特征：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；具有低能量性，即倾向于从高能量状态转变为低能量状态；具有无序性，即倾向于从有序体系转变为无序体系。【讨论交流】阅读教材P34页第二自然段，小组讨论交流什么是自发反应，自发

4、反应有哪些特征？【问题探究1】结合上述知识的学习，你认为该如何判断化学反应是否是自发过程？【温馨提示】根据探究判断：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）。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，则正向过程一定不自发。【问题探究2】能自发进行的反应一定能实际发生吗？【温馨提示】不一定，化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢等问题。【对应训练】【对应训练】1.下列过程是非自发的是()A.水由高处向低处流 B.墨水在水中扩散 C.铁在潮湿空气中生

5、锈 D.室温下水结成冰2.下列说法中正确的是()A.能自发进行的反应一定能迅速发生 B.非自发进行的反应一定不能发生反应 C.能自发进行的反应实际可能没有发生反应 D.常温下,2H2O 2H2+O2,即常温下水的分解反应是自发反应【答案】C【解析】反应的自发性只表明反应具有能自发进行的趋势,并不能说明反应一定发生,A项错误,C项正确;非自发反应在有外力作用时有可能发生,B项错误;常温下水的分解反应为非自发进行的反应,D项错误。D【讨论交流1】放热反应和吸热反应与体系的能量变化有何关系？焓变与反应的自发性有何关系？【温馨提示】放热反应体系的能量降低，吸热反应体系的能量升高。研究表明，对于化学反应

6、而言，绝大多数放热（体系能量降低）反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。但少部分吸热反应也能自发进行，如N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）H=56.7KJ/mol。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。【讨论交流1】什么是焓判据？利用焓判据判断反应的自发性要注意什么？【温馨提示】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，焓变小于0)，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。应注意：焓变(H)只决定于体系的始态和终态，与变化的途径无关；焓判据只能用于判断过程的方向，能

7、否实现要看具体条件；焓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；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。【问题探究1】（1）阅读教材P3435内容，思考固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，它们的自发性能用焓变解释吗？【温馨提示】不能。研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行还有另一个因素就是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系从有序自发转变为无序或混乱度（熵）增大的倾向，即熵增原理。【问题探究2】（2）什么是熵及熵变，熵变与反应的自发性有何关系？【温馨

8、提示】熵的含义：熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S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S(g)S(l)S(s)。如：熵变的含义：用S表示，熵变是反应前后体系熵的变化，即反应熵变S=反应产物总熵-反应物总熵，化学反应的S越大，越有利于反应自发进行。有气体物质参加的反应，气体物质的量增大，熵值增加（混乱度增大），S为正值，反应通常能自发进行。许多熵增的反应是自发的，如2KClO3 2KCl+O2；CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O等。有些熵减的反应也可以是自发的，如Ca(OH)2(aq)+CO2(g)=CaCO3(s)+H2O(l)

9、。【问题探究3】（3）什么是熵判据？利用熵判据判断反应的自发性要注意什么？【温馨提示】在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。应注意：熵变只是反应能否自发进行的一种因素；熵变(S)只决定于体系的始态和终态，与变化的途径无关；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。【归纳总结】焓变和熵变与反应的自发性关系。【温馨提示】焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，因此要判断反应的自发性（进行的方向），必须综合考虑体系的焓变和熵变。【对应训练】【对应训练】1下列说法中正确的是()A凡

10、是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B自发反应一定熵增大，非自发反应一定熵减小或不变 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实现【答案】C【解析】反应的自发性同时受焓变和熵变的影响。放热反应不都是自发的，吸热反应也不都是非自发的。自发反应不一定熵增大，非自发反应也不一定熵减小或不变。反应能不能发生受外界条件的影响，非自发反应在一定条件下也可能发生。2下列说法正确的是()A凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C常温下，反应C(s)CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的H0 D反应2Mg(s

11、)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的H0【答案】C【解析】反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，即GHTS0时，反应一定能自发；若H0，则反应一定能自发，若H0，S0，则反应一定不能自发，若H0，S0，S0，则反应在一定温度下可以自发，选项A、B错误；C项中反应的S0，若H0，正确；D项中反应的S0，能自发，说明H0，错误。【问题探究1】（1）在298K时，合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)+3H2 2NH3(g)H=-92.2kJ/mol，S=-198.2J.mol-1.K-1，请分别从焓变和熵变分析正反应能否自发进行？【温馨提示】从焓变分析，正反应为放热反应，由高

12、能量状态到低能量状态，可子发进行；从熵变看，正反应为气体体积减小的反应，S0，混乱度减小，所以正反应不能自发。【问题探究2】（2）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。那么如何综合考虑焓变和熵变判断反应进行的方向呢？【温馨提示】研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的综合判据可利用 体系自由能变化（G、单位：KJ/mol），焓变、熵变与自由能变的关系为：G=H-TS（为热力学温度，均为正值）。综合判断反应方向的依据是：G=HTS0，反应不能自发进行。由于该反应的正反应G=HTS=-92.2kJ/mol-298K（-198.2）10-3kJmol-1.

13、K-10，因此，该条件下该反应的正反应能自发进行。.【思考交流】焓变、熵变、自由能变判断反应自发性规律及注意事项有哪些？【温馨提示】(1)焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。(2)在温度、压力一定的条件下，自发反应是向H-TS0的方向进行，直至达到平衡状态。(3)根据HTS0判断的只是反应自发进行的可能性，具体的反应能否实际发生，还涉及化学反应速率的问题。【归纳小结】结合反应自发性的综合判据，归纳小结对反应自发性判断有哪些基本情况？类型 HS反应的自发性10 020 030 040 0HTS0，一定能自发进行HTS

14、0，一定不能自发进行(HTS)因温度的变化而可能大于0或小于0，反应自发性也因温度变化而改变。一般来说，低温时焓变影响为主，高温时熵变影响为主，H0，S0的反应在较低温度下能自发进行；H0，S0的反应在较高温度下能自发进行【讨论交流】根据综合判据公式，思考温度对反应进行的方向有什么影响？【温馨提示】根据复合判据HTS可知，反应熵变S对化学反应方向的影响是与温度相关联的，因此温度也可以影响反应进行的方向。严格来讲，温度对反应的焓变与熵变都有影响，但是在焓变与熵变随温度变化不大的范围内，可以认为它们是定值。温度与反应进行方向的关系如下表：HSHTS反应情况永远是负值在任何温度下过程均自发进行永远是

15、正值在任何温度下过程均非自发进行低温为正高温为负低温时非自发，高温时自发低温为负高温为正低温时自发，高温时非自发【对应训练】【对应训练】1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【答案】A【解析】用复合判据GHTS判断：当H0，S0时，不能判断GHTS的正负。当H0，S0时，GHTS0，是非自发反应。当H0，S0时，GHTS0，一定是自发反应。当H0，S0时，不能判断GHTS的正负。2反应CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH

16、2(g)H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|H|17 kJmol1，|HTS|17 kJmol1，则下列正确的是()AH0，HTS0 BH0，HTS0 CH0，HTS0 DH0，HTS0【答案】A【解析】某温度下反应自发向右进行，说明HTS0，即HTS17 kJmol1，若H17 kJmol1，则S0，不符合事实，故H17 kJmol10，所以选A项。1在一定温度下，能够用于判断一个反应是不是自发过程的依据是()A只与焓变有关 B只与熵变有关 C由焓变和熵变共同决定 D与焓变、熵变皆无关【答案】C【解析】利用焓判据和熵判据来判断一个反应是否能够自发进行，即H0的反应一定能自发进行。2

17、下列说法正确的是()AH0，所有温度下反应能自发进行 B化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应 C凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 D自发反应一定不需要任何条件就容易发生【答案】A【解析】H0，则HTS0，反应在所有温度下均能自发进行，A正确；大部分化合反应是放热反应，分解反应是吸热反应，B错误；判断反应是否自发进行的依据是HTS0反应自发进行，C错误；自发反应也可能需要一定的条件，D错误。3在如图所示图1中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中(见图2)。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法中不正确

18、的是()A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程 B此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出 C此过程从有序到无序，混乱度增大 D此过程是自发可逆的【答案】D【解析】由题意知H0、S0，由HTS知该过程的逆过程不能自发进行，所以D错。4下列对于化学反应方向说法正确的是()A反应3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)在一定条件下能自发进行，说明该反应的H0 B常温下反应2Na2SO3(s)O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行，则H0 C反应2Na2O2(s)2CO2(g)=2Na2CO3(s)O2(g)能自发进行，则该反应的H0 D一定温度下，

19、反应2NaCl(s)=2Na(s)Cl2(g)的H0【答案】B【解析】HTS0反应能自发进行。若反应的S0，反应能自发进行，则H0，A、C错误，B正确；2NaCl(s)=2Na(s)Cl2(g)属于分解反应，为吸热反应，H0，D错误。谢谢聆听！谢谢聆听！1.情节是叙事性文学作品内容构成的要素之一,是叙事作品中表现人物之间相互关系的一系列生活事件的发展过程。2.它由一系列展示人物性格,反映人物与人物、人物与环境之间相互关系的具体事件构成。3.把握好故事情节,是欣赏小说的基础,也是整体感知小说的起点。命题者在为小说命题时,也必定以情节为出发点,从整体上设置理解小说内容的试题。通常从情节梳理、情节作

20、用两方面设题考查。4.根据结构来梳理。按照情节的开端、发展、高潮和结局来划分文章层次,进而梳理情节。5.根据场景来梳理。一般一个场景可以梳理为一个情节。小说中的场景就是不同时间人物活动的场所。6.根据线索来梳理。抓住线索是把握小说故事发展的关键。线索有单线和双线两种。双线一般分明线和暗线。高考考查的小说往往较简单,线索也一般是单线式。7.阅历之所以会对读书所得产生深浅有别的影响，原因在于阅读并非是对作品的简单再现，而是一个积极主动的再创造过程，人生的经历与生活的经验都会参与进来。8.少年时阅历不够丰富，洞察力、理解力有所欠缺，所以在读书时往往容易只看其中一点或几点，对书中蕴含的丰富意义难以全面把握。9.自信让我们充满激情。有了自信，我们才能怀着坚定的信心和希望，开始伟大而光荣的事业。自信的人有勇气交往与表达，有信心尝试与坚持，能够展现优势与才华，激发潜能与活力，获得更多的实践机会与创造可能。