2020高中化学 2.4 化学反应进行的方向学案 新人教版选修4.doc

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1、2.4化学反应进行的方向学案（人教版选修4）[学习目标]　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。[重点·难点]　理解焓变与熵变对反应方向的影响，根据定量关系式ΔG＝ΔH－TΔS及给定数据判断反应方向。1．自发过程和自发反应有关化学反应进行的______、________和________是化学反应原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“________”和由“________”变为“______

2、__”的自然现象，提出了互相关联的____判据和____判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。(1)自发过程①含义：在一定条件下，________________________就可以自动进行的过程。②特点：a.体系趋向于从____________状态转变为________状态(体系对外部________或者________能量)。b．在密闭条件下，体系有从__________自发转变为________的倾向，即________原理。(2)自发反应在给定的一组条件下，可以________地进行到显著程度的化学反应。(3)下列过程属自发过程的是

3、(　　)A．水自高处流向低处B．水分解成H2和O2C．CH4和O2混合后遇火燃烧D．CO气体分解为C和O22．化学反应进行方向的判据(1)焓判据放热反应过程中体系能量________，具有自发进行的倾向，因此可用________来判断反应进行的方向。(2)熵判据①熵：在密闭条件下，体系有从________自发地转变为______的倾向。因为与有序体系相比，________体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。科学家用____(符号为____)来量度这种混乱(或无序)的程度。②熵增原理在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵________

4、，即熵变(符号ΔS)________零。③熵值大小的比较同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)______S(l)____S(s)。④熵判据体系有自发地向混乱度________(即________)的方向转变的倾向，因此可用________来判断反应进行的方向。(3)复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否____________和过程________________，若允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。综合考虑__________和__________的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应

5、进行的方向是不全面的。3．下列说法中不正确的是(　　)A．体系有序性越高，熵值就越低B．自发过程将导致体系的熵增大C．吸热反应不可以自发进行D．同种物质气态时熵值最大4．自发反应一定能发生反应，而非自发反应一定不能发生反应吗？　　　　　一、决定和影响化学反应进行方向的因素1.化学反应的方向与焓变的关系(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热：4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH(298K)＝－444.3kJ·mol－1(2)有些

6、吸热反应也能自发进行例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH(298K)＝＋37.30kJ·mol－1(3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行例如：在室温下和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应。CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298K)＝＋178.2kJ·mol－1ΔH(1200K)＝＋176.5kJ·mol－12．化学反应的方向与熵变的关系反应的熵变ΔS为生成物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应，在一

7、定条件下具有确定的熵变。(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应。例如：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)；(2)有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。例如：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)；(3)铝热反应是熵减小的反应，它在一定条件下也可以自发进行。2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)；任何反应体系都有趋向于

8、从高能状态转变为低能状态和从有序自发地转变为无序的倾向。因此影响和决定化学反应进行方向的因素是焓变和熵变。典例1　下列说法正确的是(