化學反應進行的方向

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)

選修四第二章第四節(jié) 化學反應進行的方向
課前預習學案
一、預習目標:預習化學反應方向進行的判據(jù)
二、預習內容
1科學家根據(jù)體系的存在著使體系總能量趨向于 ,也就是?H 0的趨勢,也存在使體系由有序向無序轉化(?S 0)的自然現(xiàn)象,提出了焓判據(jù)和熵判據(jù)。
2、熵是用來 ,用 表示。作為固液氣三態(tài)的熵值比較大小順序為 。
3、焓變(焓判據(jù))只能判斷
熵變(熵判據(jù))只能判斷
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內容

課內探究學案
一、學習目標
1、能用焓變和熵變說明化學反應的方向。
2、應用焓變和熵變解釋日常生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象
學習重難點:熵判據(jù)
二、學習過程
(一)、反應方向的焓判據(jù)
思考1、根據(jù)生活經(jīng)驗,舉例說說我們見過的自發(fā)過程(在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程)。

思考2、19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否自發(fā)進行的因素是反應熱:放熱反應可以自發(fā)進行,而吸熱反應則不能自發(fā)進行。你同意這種觀點嗎?結合曾經(jīng)學習的反應舉例說明。

所以,反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關的 因素,但不是 因素。
(二)反應方向的熵判據(jù)
【交流討論】我們知道,固體硝酸銨溶于水要吸熱,室溫下冰塊的溶解要吸熱,兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中,最終會混合均勻,這些過程都是自發(fā)的,與焓變有關嗎?是什么因素決定它們的溶解過程能自發(fā)進行?
【閱讀思考】課本P36—37相關內容。
熵判據(jù): ;
混亂度: 。
注意:1亂度的增加意味著體系變得更加無序。
2、體系的有序性越高,即混亂度越低,熵值就越 ,
有序變?yōu)闊o序——熵 的過程。
3、熵值的大小判斷: 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài)
【學與問】:發(fā)生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據(jù)加以解釋,由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。
探究:有些熵減小的反應在一定條件下也可以自發(fā)進行,如:
-10℃的液態(tài)水會自動結冰成為固態(tài),就是熵減的過程(但它是放熱的);
所以,反應熵變是與反應能否自發(fā)進行有關的又一個因素,但也不是 因素。只有將兩者組合而成的復合判據(jù),才能準確判定所有化學反應進行的方向。
練習:下列過程屬于熵增加的是( )
A.固體的溶解過程
B.氣體擴散過程
C.水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水
D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
(三)反思總結
能量判據(jù)和熵判據(jù)的應用:
1、由能量判據(jù)知∶放熱過程(△H?0)常常是容易自發(fā)進行;
2、由熵判據(jù)知∶許多熵增加(△S?0)的過程是自發(fā)的;
3、很多情況下,簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一個反應,可能會出現(xiàn)相反的判斷結果,所以我們應兩個判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A)和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù)將更適合于所有的反應過程;
4、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向,不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程的速率;
5、在討論過程的方向時,我們指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用,就可能出現(xiàn)相反的結果;
6、反應的自發(fā)性也受外界條件的影響。
(四)當堂檢測
1.能用能量判據(jù)判斷下列過程的方向的是( )
A. 水總是自發(fā)的由高處往低處流
B. 放熱反應容易自發(fā)進行,吸熱反應不能自發(fā)進行
C. 有序排列的火柴散落時成為無序排列
D. 多次洗牌后,撲克牌的毫無規(guī)律的混亂排列的幾率大
2.已知石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為:
C(石墨,s)+O2(g)=CO2 (g)
△H=-393.5kJ/mol
C(金剛石,s)+O2 (g) =CO2 (g)
△H=-395.4kJ/mol
關于金剛石和石墨的相互轉化,下列說法正確的是( )
A.石墨轉化為金剛石是自發(fā)進行的過程
B.金剛石轉化為石墨是自發(fā)進行的過程
C.石墨比金剛石能量低
D.金剛石比石墨能量低
3.下列說法中,正確的是( )
A.自發(fā)反應一定是熵增大,非自發(fā)反應一定是熵減小或不變
B.自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)
C.自發(fā)反應在任何條件下均能實現(xiàn)
D. 同一物質的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同
4、自發(fā)進行的反應一定是∶( )
A、吸熱反應; B、放熱反應;
C、熵增加反應;D、熵增加或者放熱反應。
課后練習與提高
1、下列過程是非自發(fā)的是∶( )
A、水由高處向低處流; B、天然氣的燃燒;
C、鐵在潮濕空氣中生銹; D、室溫下水結成冰。
2、下列說法中,正確的是 ( )
A.化學反應總是伴隨著能量變化的
B.能夠自發(fā)進行的反應不一定都是放熱反應
C.只有放熱反應才能夠自發(fā)進行
D.能夠自發(fā)進行的反應就一定能夠發(fā)生并完成
3、水在273 K、1.01×105Pa時可轉化為固態(tài),在373 K時則又可轉化為氣態(tài)。若分別用S(g)、S(1)、S(s)表示水的氣、液、固三種狀態(tài)的熵值,則下列表達式中,正確的是 ( )
A.S(g)S(1)>S(s)
C.S(g)>S(1)= S(s) D.S(g)>S(s)>S(1)
4、已知反應2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (1) ?H == —285.8 kJ?mol-1,下列結論中,正確的是 ( )
A.E(反應物)>E(生成物) B.E(反應物) C.反應放熱 D.反應吸熱
5、下列關于化學反應的自發(fā)性敘述中正確的是 ( )
A.焓變小于0而熵變大于0的反應肯定是自發(fā)的
B.焓變和熵變都小于0的反應肯定是自發(fā)的
C.焓變和熵變都大于0的反應肯定是自發(fā)的
D熵變小于0而焓變大于0的反應肯定是自發(fā)的
6、在25℃、1.01×105 Pa條件下,反應2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ?H== +56.7 kJ? mol-1能夠自發(fā)進行。從能量上分析,生成物的總能量比反應物的總能量 ,從反應前后的熵值看,反應后的熵值 (填“增加”、“減小”或“不變”)。
7、在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導致體系的 增大,這個原理也叫做 原理。在用來判斷過程的方向時,就稱為 判據(jù)。不難理解,即使是同一物質,應該存在著 時的熵值最大, 時次之, 時最小的這樣一種普遍規(guī)律。

答案
課前預習學案
預習內容:1、降低 ? ?
2、量度混亂(或有序)的程度 S 氣態(tài)?液態(tài)?固態(tài)
3、焓減小的反應 熵增大的反應
課內探究學案
(一)、反應方向的焓判據(jù)
思考1、自然界中水總是從高處往地處流;電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動;
室溫下冰塊自動融化。
思考2、不同意。2NH4Cl(s)+Ba(OH)2?8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=+178.2kJ/mol
一個 唯一
(二)反應方向的熵判據(jù)
【交流討論】:該自發(fā)過程與能量狀態(tài)的高低無關,受另一種能夠推動體系變化的因素的影響,即體系有從有序自發(fā)地轉變?yōu)闊o序的傾向。
【閱讀思考】:體系有自發(fā)地向混亂度增加(即熵增)方向轉變的傾向;
表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。
注意:2、小,增
3、? ?
探究:唯一 練習:AB
(四)當堂檢測
1、A 2、AB 3、B 4、D
課后練習與提高
1、D 2、AB 3、B 4、AC 5、A
6、增加 增加
7、熵、熵增、熵、氣態(tài)、液、固

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