1、让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 第二章第四节第二章第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 高山流水高山流水 气体扩散气体扩散 品红扩散品红扩散 电流电流 自发过程的特点：自发过程的特点： (1).具有具有单向性单向性. (2).体系趋向于体系趋向于高能状态高能状态 到到 低能状态低能状态 (3).体系体系趋向于趋向于有序状态有序状态 到到 无序状态无序状态 生活生活 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 一、自发反应与非自发反应一、自发反应与非自发反应 2H2+O2
2、= 2H2O 2H2O = 2H2+O2 区别区别：是否需要持续的外界条件：是否需要持续的外界条件 点燃点燃 电解电解 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 科学探究一：请分析下列自发反应科学探究一：请分析下列自发反应, ,有什么共同点有什么共同点? ? 都是放热反应都是放热反应 H H0 0 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) H= 572 kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H= 184 kJ/mol 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H= 368 kJ/mol 2Fe(s)+3
3、/2O2(g)= Fe2O3(s) H= 824 kJ/mol NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2O(l) H= 56 kJ/mol 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 猜想：猜想：化学反应向化学反应向放热反应放热反应（ H H0 0 ）的方向的方向 自发进行自发进行 H0 理论分析：自发过程的体系理论分析：自发过程的体系 趋向于从高能状态转变为低趋向于从高能状态转变为低 能状态，能量越低越稳定。能状态，能量越低越稳定。 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 验证猜想：（小组实验）验证猜想：（小组实验）
4、 实验用品：实验用品： 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 NH4Cl 海绵海绵 滴有酚酞的脱脂棉滴有酚酞的脱脂棉 Ba(OH)2 8H2O 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2 8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 【结论结论】焓减只是反应能否自发进行的一个因素，焓减只是反应能否自发进行的一个因素， H OH O） 也能自发进行的原因：也能自发进行的原因： 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2 8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 S0
5、让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 猜想：猜想：化学反应向着熵增大化学反应向着熵增大的方向进行。的方向进行。 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 S0 尝试找出其他吸热反应也能自发进行的共同点 NaHCO3(s) +HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g) 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 科学探究三：科学探究三： 向充满氨气的瓶子里加入含有酚酞的水 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力
6、 同同课课异构异构 【结论结论】熵增只是反应能否自发进行的一个因素，熵增只是反应能否自发进行的一个因素， S0有利于反应自发进行，但不是唯一因素有利于反应自发进行，但不是唯一因素 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 现象现象原理原理 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 VS 体系趋向于高能状体系趋向于高能状 态转化到低能状态态转化到低能状态 焓判据 熵判据 体系趋向于有序状体系趋向于有序状 态转化到态转化到 无序状态无序状态 H O有利于反应自发进行，有利于反应自发进行， 但不是唯一条件但不是唯一条件 结论：结论：焓变和熵变都与反应的自发性有关，要焓变和熵变都与反应的自发
7、性有关，要判断反应进行的方向，判断反应进行的方向， 必须综合考虑焓变和熵变必须综合考虑焓变和熵变。 二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 美国物理化学家吉布斯美国物理化学家吉布斯 G HT S 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 三、知识拓展：自由能判据三、知识拓展：自由能判据 1.判据：判据： G HT S 2.判据与反应的自发性：判据与反应的自发性： 0 反应不能自发进行反应不能自发进行 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 S H 三、知识拓展：三、知识拓展： 模型构建模型构建 一 二 三 四 让课让课堂堂绽绽
8、放魅力放魅力 同同课课异构异构 化学反应与能量的变化 (焓判据) 化学反应与熵值的变化 (熵判据) “焓”与“熵”共同对化学反应的自发性产生影响 吉布斯自由能的定量判断 G HT S S O有利于反应自发进行有利于反应自发进行 H O有利于反应自发进行有利于反应自发进行 四、知识回顾四、知识回顾 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 判断正误：判断正误： （1）凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发性的）凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发性的 （2）自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变）自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 （3）自发进行的反应
9、一定容易发生；）自发进行的反应一定容易发生； （4）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 五、成功体验五、成功体验 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 2CO+2NO=2CO2+N2 查找资料，已知在查找资料，已知在298k、100Pa下， H=-113.0 kJmol-1, S=-145.3Jmol-1 判断此反应能否帮助解决汽车尾气引判断此反应能否帮助解决汽车尾气引 起的环境问题？起的环境问题？ G HT S0 六、学以致用：六、学以致用： 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 七、资料在线： 21世纪的第三金属钛（Ti） 钛和钛的合金大量用于航
10、空工业，有“空间金属”之称，在造船行业、 化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。 1791年人们在金红石的矿物中发现了金属钛元素，而第一次制得纯净的 钛确是在1910年，中间经历了一百余年，这是为什么呢？ 原来是科学家设计以金红石为原料，用氯气与二氧化钛反应制备四氯化 钛，再用金属镁将其还原出来，但在第一步（反应1）就被难住了 ，请课后 查找资料，用化学反应的方向进行解释为什么反应（1）很难完成而改进后 使用反应2就可以进行。 TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) （反应1） TiO2(s)+2C+2Cl2(g)=TiCl4(l)+2CO(g) （反应2）
