高中化學(xué) 第二章 第四節(jié)《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修4.doc

1、a第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第4節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【目標(biāo)要求】1、了解熵的基本涵義及能量判椐和熵判椐的基本內(nèi)容。 2、能說(shuō)出化學(xué)反應(yīng) 的焓變與熵變對(duì)反應(yīng)進(jìn)行方向的影響。 【重、難點(diǎn)】教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)：能說(shuō)出化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變對(duì)反應(yīng)進(jìn)行方向的影響。【基礎(chǔ)落實(shí)】：1.自發(fā)過(guò)程(1)含義:在一定條件下,不不用用借助外力就可以自自動(dòng)動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。(2)特點(diǎn):體系趨向于從高高能能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈偷湍苣軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或者釋放能量)。在密閉條件下,體系有從有有序序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)無(wú)序序的傾向。(3)自發(fā)反應(yīng):在給定的條件下,可以自自發(fā)發(fā)地進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)。2.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)(1)焓判

2、據(jù):科學(xué)家提出用焓焓變變來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向,放熱反應(yīng)過(guò)程中體系能量降降低低,具有自發(fā)進(jìn)行的傾傾向向。(2)熵判據(jù):熵概念:用來(lái)度量體系混亂混亂程度程度的一個(gè)物理量,符號(hào)為SS 。熵值大小判斷:a.物質(zhì)的混亂度:體系的混亂度越大,熵值越越大大;b.同一條件下,不同物質(zhì)的熵值不不同同;c.物質(zhì)的存在狀態(tài):同一物質(zhì),熵值一般氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài)(填“”“ 0(填“”“0的反應(yīng)有利于自發(fā)進(jìn)行,但不一定都能自發(fā)進(jìn)行。 【互動(dòng)探究】1、已知下列反應(yīng)的H和S,判斷反應(yīng)的自發(fā)性。2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g)H0 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)H0,S0,

3、S0 NaOH(aq)+1/2H2(g)Na(s)+H2O(l)H0,S0上述反應(yīng)的自發(fā)性分別如何? 答：一定能自發(fā)進(jìn)行；較低溫度范圍內(nèi)能自發(fā)進(jìn)行。高溫下能自發(fā)進(jìn)行；一定不能自發(fā)進(jìn)行。(2)如何綜合利用H和S來(lái)判斷反應(yīng)的自發(fā)性? 答：可從三種情況來(lái)考慮:“焓負(fù)熵正定自發(fā)”,即如果反應(yīng)的H0,則該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行?！办收刎?fù)不自發(fā)”,即如果反應(yīng)的H0、S0,則該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行?！办熟赝?hào)看溫度”,即若反應(yīng)的H0、S0、S0,則反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行。aa2、怎樣用自由能變化G判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向? 答：體系自由能變化:G=H-TS,其中H為焓變,S為熵變,T為熱力學(xué)溫度。在一定

4、的溫度和壓強(qiáng)下,將H、S、T的數(shù)值代入上述公式,若G0,則該條件下的反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。3、能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)在常溫下就一定能夠發(fā)生嗎? 答：不一定;自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向,不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率?！拘〗Y(jié)】：1、體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越 小 ，有序變?yōu)闊o(wú)序熵 增 的過(guò)程。 2、熵值的大小判斷： 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài)【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】：下列過(guò)程屬于熵增加的是（ AB ）A.固體的溶解過(guò)程 B.氣體擴(kuò)散過(guò)程 C.水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水 D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)3、能量判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用： （1）、由能量判據(jù)知放熱過(guò)程（H0）常常是_容易 自發(fā)進(jìn)行； （

5、2）、由熵判據(jù)知許多熵增加（S0）的過(guò)程是_自發(fā) 的； （3）、很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)去判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)將更適合于所有的反應(yīng)過(guò)程； （4）、過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的_方向 ，不能確定過(guò)程是否一定_會(huì)發(fā)生 和過(guò)程的速率； （5）、在討論過(guò)程的方向時(shí)，我們指的是沒(méi)有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果； （6）、反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練】：試判斷下列體系的熵變S。 (1)水蒸氣冷凝成水S0。 (3)乙烯聚合成聚乙烯S0。【過(guò)關(guān)

6、練習(xí)】1.能用能量判據(jù)判斷下列過(guò)程的方向的是（ A ）A. 水總是自發(fā)的由高處往低處流 B. 放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行C. 有序排列的火柴散落時(shí)成為無(wú)序排列 D. 多次洗牌后，撲克牌的毫無(wú)規(guī)律的混亂排列的幾率大2.下列說(shuō)法中，正確的是（ B ）A.自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變 B.自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)C.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下均能實(shí)現(xiàn) D. 同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同3、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（ D ）A、吸熱反應(yīng) B、放熱反應(yīng) C、熵增加反應(yīng) D、熵增加或者放熱反應(yīng)4.下列對(duì)熵的理解不正確的是(C)。A.同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大,固態(tài)時(shí)熵

7、值最小 B.體系越有序,熵值越小;越混亂,熵值越大C.與外界隔離的體系,自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵減小 D.298 K、1.01105 Pa時(shí),2Naa2O5(g)4NO2(g)+O2(g)是熵增的反應(yīng)5.在250 、1.01105 Pa條件下,反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+56.76 kJmol-1,能自發(fā)進(jìn)行的原因是(D)。A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.該反應(yīng)是熵減少的反應(yīng) D.該反應(yīng)熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)6.碳酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,下列說(shuō)法中正確的是(A)。A.碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體,使體系的熵增大 B.碳酸銨

8、分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量C.碳酸銨分解是吸熱反應(yīng),根據(jù)能量判據(jù)也能說(shuō)明它能自發(fā)分解 D.碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解7、（雙選）下列說(shuō)法中，正確的是 ( AB ) A化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變化的 B能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定都是放熱反應(yīng) C只有放熱反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)行 D能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生并完成8、水在273 K、101105Pa時(shí)可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在373 K時(shí)則又可轉(zhuǎn)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(dá)式中，正確的是 ( B ) AS(g)S(1)S(1)S(s) CS(g)S(1)= S(s) DS(g)S(s)S(1)9、（雙

9、選）已知反應(yīng)2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (1) H = 2858 kJmol-1，下列結(jié)論中，正確的是 ( AC ) AE(反應(yīng)物)E(生成物) BE(反應(yīng)物)E(生成物) C反應(yīng)放熱 D反應(yīng)吸熱10、下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性敘述中正確的是 ( A ) A.焓變小于0而熵變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 B.焓變和熵變都小于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的C.焓變和熵變都大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 D熵變小于0而焓變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的11、在25、101105 Pa條件下，反應(yīng)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+567 kJ mol-1能夠自發(fā)進(jìn)行。從能量上分析，生成物的

10、總能量比反應(yīng)物的總能量 增加 ，從反應(yīng)前后的熵值看，反應(yīng)后的熵值 增加 (填“增加”、“減小”或“不變”)。12、（天津卷.2015.T9）下列說(shuō)法不正確的是A.Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行B.飽和Na2SO4溶液或濃硝酸均可使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀，但原理不同C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等條件下二者對(duì)H2O2分解速率的改變相同D.Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq)，該固體可溶于NH4Cl溶液【答案】C【解析】A項(xiàng)，S0、H0有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，A選項(xiàng)兩條都滿(mǎn)足，結(jié)合Na與H2O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)常識(shí)，選項(xiàng)正確； B項(xiàng)，飽和Na2S