1、普通高中課程標準實驗教科書-化學選修4江蘇版 第二單元 化學反應的方向和限度教案11（2-2-1：化學反應的方向及判斷依據）教學目標 1了解自發(fā)反應的含義2了解焓變、熵變與反應方向的判斷3學會利用反應方向的判據G=H- TS1 判斷反應方向重點 自發(fā)反應與反應方向的判斷。難點 熵變與焓變的理解。教學方法 閱讀討論法教學過程（一）自主探究一、什么是自發(fā)反應？ P39 (交流與討論一)： 寫出方程式1 2 3 4 二、放熱反應大都是自發(fā)反應嗎？ （P40你知道嗎）理由 . 三、所有自發(fā)反應都是放熱反應嗎？學生探究實驗：（P40觀察與思考）1硝酸銨溶于水 現象: 結論: 2NH4Cl晶體+消石灰 現

2、象: 結論: 反應發(fā)生的原因 。熵 構成物質的微粒之間無規(guī)則排列的程度越大，體系的混亂度 ，熵 .四、導致混亂度增加的因素有哪些？1 同一物質在氣態(tài)時熵值 ，液態(tài) ，固態(tài)時 。2 固體的 過程、墨水 過程和氣體的 過程。3 產生氣體的反應和氣體的物質的量 的反應。 反應的熵變 熵變： 。 S0體系的混亂度 ，有利于反應自發(fā)進行； S0 體系的混亂度 ，不利于反應自發(fā)進行。要正確判斷一個化學反應能否自發(fā)進行, 必須綜合考慮反應的焓變H和熵變S恒T恒P H0 H0,S0,S0 H0,S0 （二）總結1自發(fā)反應 這種在一定條件下不需外界幫助，（一經引發(fā)）就能自動進行的反應，稱為自發(fā)自發(fā)反應。 在研究

3、各種體系的變化過程時，人們發(fā)現自然界的自發(fā)過程一般都朝著能量降低的方向進行。顯然，能量越低，體系的狀態(tài)就越穩(wěn)定?；瘜W反應一般亦符合上述能量最低原理。的確，很多放熱反應，(rHm0) 在298.15K、標準態(tài)下是自發(fā)的。而且反應放出熱量越多，體系能量降低得也越多，反應也越完全2判斷化學反應方向的依據（1）化學反應的焓變是制約化學反應能否自發(fā)進行的因素之一，此有人曾試圖以反應的焓變(H)作為反應自發(fā)性的判據。認為在等溫等壓條件下，當 H 0時：化學反應不能自發(fā)進行 但是，實踐表明：有些吸熱過程(H0)亦能自發(fā)進行。例如，水的蒸發(fā)，NH4Cl溶于水以及Ag2O的分解等都是吸熱過程，但在298.15K

4、、標準態(tài)下均能自發(fā)進行： NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl-(aq)； H = 14.7 kJmol-1Ag2O(s) 2Ag(s) + 1/2O2(g)； H = 31.05 kJmol-1 又如，CaCO3的分解反應是吸熱反應(H 0) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)； H = 178.32 kJmol-1 在298.15K、標準態(tài)下反應是非自發(fā)的。但當溫度升高到約1123K時，CaCO3的分解反應就變成自發(fā)過程，而此時反應的焓變仍近似等于178.32kJmol-1,(溫度對焓變影響甚小)。由此可見，把焓變作為反應自發(fā)性的普遍判據是不準確、不全面的。因此除了反

5、應焓變以外，肯定有其它因素的的制約。為什么有些吸熱過程亦能自發(fā)進行呢?下面以NH4C1的溶解和Ag2O的分解為例說明之。例如，NH4Cl晶體中的NH4+和Cl-，在晶體中的排列是整齊、有序的。NH4C1晶體投入水中后，形成水合離子(以aq表示)并在水中擴散。在NH4Cl溶液中，無論是NH4+(aq)、Cl-(aq)還是水分子，它們的分布情況比NH4C1溶解前要混亂得多。體系混亂度的增加和溫度的改變，也是許多化學和物理過程自發(fā)進行的影響因素。由此可見，自然界中的物理和化學的自發(fā)過程一般都朝著混亂程度(簡稱混亂度)增大的方向進行。體系內組成物質粒子運動的混亂程度，在熱力學中用另一個物理量“熵”來表

6、示(其符號為“S”)。（2）化學反應的熵變 一定條件下處于一定狀態(tài)的物質及整個體系都有其各自確定的熵值。因此，熵是描述 物質混亂度大小的物理量，物質(或體系)的混亂度越大，對應的熵值就越大，反應前后體系熵的變化叫做反應的熵變，用S表示。物質的聚集狀態(tài)不同其熵值不同， 同種物質的(g)(1)(s)。物質的熵值隨溫度的升高而增大。氣態(tài)物質的熵值隨壓力的增大而減小。熵與焓一樣，化學反應的熵變(S)與反應焓變(H)的計算原則相同，只取決于反應的始態(tài)和終態(tài)，而與變化的途徑無關。變化前后體系的混亂度增大，此過程S 0, S越大，越有利于反應的自發(fā)進行；變化前后體系的混亂度減少，此過程S0，S越小，不利于反應的自發(fā)進行。由此可見，判斷反應能否自發(fā)進行，必須從焓變與熵變兩個角度進行分析（3）判斷反應能否自發(fā)進行恒溫恒壓時：各種情況 H的符號 S 的符號 反應情況 1 （-） （+） 任何溫度下均為自發(fā)反應 2 （+） （-） 任何溫度下均為非自發(fā)反應 3