高中人教版 (2019)第二节 化学平衡教案配套课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)第二节 化学平衡教案配套课件ppt，共40页。PPT课件主要包含了新课程标准要求，核心素养发展目标，必备知识，举例生活中的自发过程，冰融化，墨水扩散，自发与非自发，氢气的燃烧，水的电解，反应物的总能量高等内容，欢迎下载使用。

1、知道化学反应是有方向的。 2、知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 3、能判断熵的变化（熵增或熵减） 4、能判断简单反应能否自发进行。
1.知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。构建化学反应自发性判断的思维模型,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。 2.能结合具体事例说明反应自发进行的方向。根据三个判据的发展过程,理解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,发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？
1.自发过程： 一定的条件下，不需要其它外力作用就能自动进行的反应称为自发过程。
2.自发反应： 在给定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应称为自发反应。
在一定条件下，如果一个过程是自发的，那么它的逆过程通常是非自发的。
3.非自发过程： 必须外界持续做功，否则，过程就会停止，这样的过程叫做“非自发过程”。
（1）“自发”只是有发生的趋势，并不代表实际发生，更不能确定发生的速率。“非自发”也不代表不能发生。
处于高水位的水有向低处流动的趋势但是现在被大坝拦截，此过程并没有实际发生，但是有发生的趋势。
（2）“自发”是一定条件下的自发，条件变了，可能由原来的“自发”变成“非自发”。
你们认为什么类型的化学反应更容易发生呢？
分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系: ①2Na(s)+2H2O(l)====2NaOH(aq)+H2(g),该反应是___热反应,ΔH__0,常温下___自发进行。 ②4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)====4Fe(OH)3(s),在常温下能自发进行,该反应的ΔH__0。
1.化学反应方向的焓判据
三、化学反应方向的判断
下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H=-2217.5 kJ·ml-12Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H=-822 kJ·ml-1 4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H=-1648.4 kJ·ml-1H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·ml-1
共同特点：△H < 0 即放热反应
放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。19世纪，化学家就认为反应热是决定化学反应是否自发进行的因素，即△H<0 的放热反应都可以自发进行，而△H>0 的吸热反应则不能自发进行，提出用焓变来判断反应进行的方向，这就是所谓的焓判据。能量趋于降低，△H<0,有自发进行倾向。
结论：△H < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < 0
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？
①放在同一密闭容器中的不同种气态物质（包括液态物质或能够挥发的固态物质的蒸汽），不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。②相互接触的固体物质体系，长期放置后，通过扩散发现进入到另一种固体中的分子或原子。③硝酸铵溶于水要吸热，它却能够自发地向水中扩散。④有序排列的火柴散落时成为无序排列——有趋于最大混乱度的倾向。
(3)、体系混乱度越大，熵值越大 。同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。
(1)、在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向称为熵。符号用S表示。单位：J•ml-1•K-1
(2)、由大量粒子组成的体系中，用熵来描述体系的混乱度。
物质的量：物质的量越大熵越大
结构相似的同一类型的物质，M越大，S越大。
2.化学反应方向的熵判据
(4)、熵变和熵增原理
①熵变（△S）∶化学反应中要发生物质的变 化或物质状态的变化，因此存在着熵变。 △S=S生成物－S反应物
②在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(ΔS)大于零，这个原理叫做熵增原理。该原理是用来判断过程的方向的又一个因素，又称为熵判据。
S(水) ：69.9J ml-1K-1
S(冰) ：47.9J ml-1K-1
S(水蒸气)：188.7J ml-1K-1
③同一物质：S(g) ＞ S(l) ＞S(s)
④固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。
气体及其物质的量的增多是体系熵值变化的主要决定因素
1.同一物质固、液、气态，哪状态的熵最大？2.体系熵变与生成气体量有何关系？
1.同一物质： S(g)>S(l)>S(s)2.化学反应中，固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；从较少的气态物质生成较多的气态物质，体系的混乱度也增大
①与物质的存在状态有关：对于同一种物质，等物质的量的该物质其熵值（混乱度）大小与物质的存在状态有关。由于气态分子比液态的分子中的间隔要大，而液态分子比固态分子的间隔要大，所以，S(g)>S(l)>S(s)，即气态>液态>固态。②与物质的量有关：物质的量越大，分子数越多，熵值越大。③不同物质熵值间的关系：物质的组成越复杂，其熵值越大，一般组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度越大，熵值也越大。
请说说下列吸热反应能够自发进行的原因。①2N2O5 (g)=4NO2(g)+O2(g) ∆H= +56.7kJ/ml②(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) ∆H=+74.9kJ/ml
熵判据： 熵增加（△S＞0），体系混乱度增加，具有自发进行的倾向。
熵减的反应一定不能自发进行吗？
有些熵值减小的反应，在一定条件下也能自发进行。例如：乙烯聚合为聚乙烯的反应，就是熵减的过程，即△S < 0，再如：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)
恒温恒压下利用吉布斯自由能的大小，可以判断反应的自发性： △G=△H-T△<0，反应能自发进行； △G=△H-T△S>0，反应不能自发进行； △G=△H-T△S=0，反应达到平衡状态。也可以这样描述： 当△H<0，△S>0，反应自发进行； 当△H>0，△S<0，反应不自发进行； 当△H>0，△S>0或△H<0，△S<0反应是否自发与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时，熵变为主，而温度影响的大小要视△H、△S的具体数值而定。
3.化学反应方向的复合判据
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) △H＜0 △S＜0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H >0 △S>0
判断这两个反应什么条件下自发进行：
1 2 3 4 5 6 7
三、化学反应的方向随堂演练
1.下列反应均为吸热反应，其中一定不能自发进行的是（ ）A. 2CO(g) = 2C(s) + O2(g)B. 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g)C. MgCO3(s) = MgO(s) + CO2(g)D. (NH4)2CO3(s) = NH4HCO3(s) + NH3(g)
2、下列说法不正确的是（ ）A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关
3、碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是∶（ ）A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；B、其分解是因为外界给予了能量；C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
5、下列说法正确的是∶（ ）A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；C、自发反应在恰当条件下才能实现；D、自发反应在任何条件下都能实现。
6、250C和1.01×105Pa时，反应 N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+56.76kJ/ml，自发进行的原因是∶（ ）A、是吸热反应； B、是放热反应；C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。
7.焦炭常用于冶炼工业。已知反应①：2C(s)+O2(g)=2CO(g)；反应②：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示。下列说法错误的是A．反应②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的ΔS<0，ΔH<0B．983K是两个反应主次趋势变化的转折点C．L1对应反应①D．当温度低于983K时，过量焦炭的氧化产物以反应②生成CO2为主
1. 化学选择性必修1-练习与应用P43：3、4