高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学反应的方向与限度试讲课ppt课件

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1．通过了解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。2．通过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。
为什么冰置于室温下会慢慢融化？
自然界的一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。
瀑布为何总是从高处落向低处？
一、自发过程和自发反应
在一定条件下，需要持续借助外力才能进行的过程。
根据条件判断：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，则正向过程一定自发。
与自然界中的许多变化一样，化学反应具有方向性。
有些自发反应需要一定的条件才能发生
有些自发反应的化学反应速率很小
自发过程或反应具有方向性，即过程或反应的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程或反应的逆方向在该条件下肯定不能自发进行。
能够自发进行的过程或反应在常温下不一定能够发生，自发性只能用于判断过程或反应的方向，不能确定过程或反应是否一定会发生和发生的速率。
二、化学反应进行方向的判据
1. C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH =－2217.5 kJ·ml－12. 2Na(s)＋Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH =－822 kJ·ml－13. 4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH =－1648.4 kJ·ml－14. H2(g)＋F2(g)=2HF(g) ΔH =－546.6 kJ·ml－1
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可能原因吗？
在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的（ΔH＜0）。放热反应过程中体系能量降低。
该反应能自发进行的可能原因是什么？
考察化学反应能否自发进行，不能直接用放热（ΔH＜0）或吸热（ΔH＞0）作为判断依据。
氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应是一个吸热反应，该反应在常温下就能自发进行。
焓变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
分析下列过程能自发进行的可能原因：
1. 硝酸铵的溶解 NH4NO3(s)=NH4+(aq)＋NO3－(aq)
溶于水后形成水合离子，无序地分散在溶液中，即体系的混乱度增大
硝酸铵溶解前，晶体中硝酸根离子与铵根离子规则排列
2. 碳酸钙的分解 CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)3. 氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)＋BaCl2(s)＋10H2O(l)
碳酸钙分解成二氧化碳气体，氯化铵晶体与氢氧化钡晶体反应生成氨气，气体的产生会导致体系的混乱度增大。
研究表明，一些自发进行的化学反应有趋于体系混乱度增大的倾向。
影响因素：构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度越大，熵越大。
定义：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S。
a.同一物质：S(高温) S(低温)；S(g) S(l) S(s)b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值 。c.S(混合物) S(纯净物)。
熵变：反应前后体系熵的变化，符号：ΔS。如果发生变化后体系的混乱度增大，那么该过程的ΔS＞0；反之，ΔS＜0。
（1）H2O(s) →H2O(l) →H2O(g)（2）2NaHCO3(s) Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g)（3）NaOH(s)=Na+(aq)＋OH－(aq)（4）N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
ΔS=S(生成物)－S(反应物)
ΔS<0体系的混乱度减小，不利于反应自发进行，但有些ΔS<0的化学反应也能自发进行。
ΔS>0体系的混乱度增大，有利于反应自发进行，但自发反应不一定ΔS>0。
熵变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
H2在O2中点燃生成水、NH3与HCl反应生成NH4Cl固体等
体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向。
1876年，吉布斯提出自由能变化ΔG，并认为化学反应总是向着自由能减小（ΔG＜0）的方向进行，直至达到平衡。
在等温、等压条件的封闭体系中，
T为热力学温度，为正值
例2 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以将硫元素以CaSO4的形式固定，从而减少SO2的排放，但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率，相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)　 ΔH1＝218.4 kJ•ml－1 (反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g) CaS(s)＋4CO2(g) ΔH2＝－175.6 kJ•ml－1(反应Ⅱ)
下列有关说法正确的是(　 　)A.反应Ⅰ在较低的温度下才可自发进行B.反应Ⅱ在较低的温度下也可自发进行C.用生石灰固硫的反应为4CaO(s)＋4SO2(g) 3CaSO4(s)＋CaS(s)　ΔH3，则ΔH3>ΔH2D.由反应Ⅰ和反应Ⅱ可计算出反应CaSO4(s) CaO(s)＋SO3(g)的焓变
化学反应进行方向的判据
焓变熵变ΔG=ΔH-TΔS
1、对于化学反应能否自发进行，下列说法错误的是(　　)A.若ΔH<0，ΔS>0，则任何温度下反应都能自发进行B.若ΔH>0，ΔS<0，则任何温度下反应都不能自发进行C.若ΔH>0，ΔS>0，则低温时反应可自发进行D.若ΔH<0，ΔS<0，则低温时反应可自发进行
2.下列对化学反应预测正确的是(　 　)