高中化学 第二章 第1节 化学反应的方向导学案 鲁科版选修4.doc
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1、 精品资料第2章 化学反应的方向、限度于速率第1节 化学反应的方向【课前学案导学】精准定位学习目标导航1.了解焓变、熵变与反应方向的关系;2.能通过H-TS及给定的S数据定量判断反应的方向自主梳理基础知识导航一、自发过程和自发反应1.自发过程:_。2.自发反应:_。问题思考1 ?体系总是向降低自身能量的方向进行变化,那么的反应为何不能全都是自发进行?二、焓判据放热反应过程中体系能量_,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变来判断反应进行的方向,这就是焓判据。三、熵判据在密闭条件下,体系有由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比,无序体系“更加稳定”,科学家用熵(符号为S)来
2、量度这种无序的程度。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(符号)大于零这个原理叫做熵增原理。在用来判断过程的方向时,就称为熵判据。对于同一种物质,_时熵值最大,_时次之,_时最小。四、化学反应进行的方向事实告诉我们,过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程一定会发生和过程发生的速率。由能量和熵组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程。只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。问题思考2 ?自发反应是否一定能够实现显著的反应?为什么?自主梳理参考答案一、1、在一定条件下不需要外力作用就能自发进行的过程2、在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度,就称为
3、自发反应二、降低 三、气态 液态 固态问题思考参考答案 问题思考1:体系的能量变化并不只有焓变一种形式,焓变只是影响反应能否自发进行的因素之一,不是唯一的因素。问题思考2不一定。因为 这个判据是指在温度、压强一定的条件,化学反应自发进行的趋势,即反应发生的可能性,并不能说明反应能否实际发生,因为化学反应能否实际发生,还涉及到化学反应速率的问题。 【课堂探究导学】合作探究-名师保驾护航探究一:焓变与熵变与自发反应。1.反应焓变与反应方向:反应焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。一般的讲,放热反应容易自发进行。2.反应熵变与反应方向(1)熵:描述体系混乱度的物理量(2)符号:S 单位
4、:Jmol-1K-1(3)大小判据:物质的混乱度:体系混乱度越大,熵值越大;同一条件:不同物质的熵值不同;物质的存在状态:S(g) S(l) S(s)。(4)反应熵变符号:S表达式:S = S总和(生成物) S总和(反应物)正负判断:气体体积增大的反应,S0,熵增加反应;气体体积减小的反应,S0,熵减小反应。特别提醒过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现。探究二:焓变与熵变对反应方向的共同影响1.判据:H-TS2.判据与反应的自发性: 0 反应不能自发3.适用判据应注
5、意的问题: (1)判断反应的自发性要结合H和S,利用H-TS(2)条件是温度、压强一定条件下(3)反应具有自发性,只能说明这个反应有进行的趋势,但这个反应到底能不能反应,那还要看反应进行的限度和反应进行的速率。特别提醒在讨论过程的方向时,我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水位升至高水位;用高温可使石灰石分解;高温高压可以使石墨转化为金刚石。实现后者的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发的。典例剖析-名师释疑助航例1.下列说法完全正确的是( )A.放热反应均是自发反应 B.S为正值的反应均是自发反应C.物
6、质的量增加的反应,S为正值D.如果H和S均为正值,当温度升高时,反应可能自发进行答案D解析大多数放热反应可自发进行,但有些放热反应需在一定条件下才能引发反应,如炭的燃烧等,故A错。S为正值,即熵值增加的变化,不一定是自发反应,如碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,故B错。反应前后物质的量是否改变与熵值增加与否无必然关系,故C错。而对D选项,当H和S均为正值时,温度越高则TS越大,故HTS可能小于零,所以反应可能自发进行。【变式训练1】下列反应中,S最大的是()A.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) D.C
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