确山二高 二 年级 化学 学科共案
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教学主题:第 四 节 化 学 反 应 进 行 的 方 向
教学目标
1.了解自发反应和非自发反应的含义。
2.了解熵的概念。
3.理解焓判据与熵判据。
重点1.熵的大小判断。焓判据及熵判据的局限性。
难点2.能根据化学反应利用焓变与熵变判断反应进行的方向。
教学过程
一 自发过程和自发反应
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自发进行的过程。
(2)特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态。在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应:在给定条件下,可以自发地进行到显著程度的化学反应。
二 化学反应进行方向的判据
1.焓判据
放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向,因此可用焓变来判断反应进行的方向。
(1)多数放热反应是自发进行的,例如燃烧
H2(g)+12O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ/mol,
中和反应:NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol
(2)有些吸热反应(ΔH>0)也是自发的。例如
(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ/mol
2.熵判据
(1)熵
用来量度体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。
(2)熵增原理
在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)>零。
常见的熵增反应: 1 产生气体的反应
2 气体的物质的量增多的反应
(3)熵判据
体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向,因此可用熵变来判断反应进行的方向。
(4)熵变与反应方向的关系
① 许多熵增的反应是自发的。例如,固+固―→气:
2KCl O3=====MnO2△2KCl+3O2↑;固+液―→气:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑等。
② 有些熵减的反应也可以自发进行。例如
Ca(OH)2(aq)+CO2(g)===CaCO3(s)+H2O(l)
小结
单独使用.焓判据和熵判据都是不全面的。
3.复合判据:ΔG=ΔH-TΔS
体系的自由能变化(符号为ΔG,单位为kJ/mol)综合考虑了焓变和熵 变对体系的影响,可用作化学反应自身进行的判据,ΔG=ΔH-TΔS。
(1)当ΔH<0,ΔS>0时, 即ΔG<0 反应自发进行;
(2)当ΔH>0,ΔS<0时, 即ΔG>0 反应不能自发进行;
(3)当ΔH>0,ΔS>0,或ΔH<0,ΔS<0时,反应是否自发进行与温度有关,一般低温时焓变影响为主,高温时熵变影响为主。
思考交流
(1)某物质三 态的熵值大小顺序如何?
(2)焓变ΔH>0的反应,一定不能自