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黑龙江省齐齐哈尔市第八中学高中化学选修四学案--2.4 化学反应进行的方向

※基本信息※
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※资料简介※
化学反应进行的方向第 1课时
了解自发过程和自发反应的主要特点，了解焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。

【预学能掌握的内容】
1、科学家根据体系的存在着使体系总能量趋向于            ，也就是⊿H    0的趋势，也存在使体系由有序向无序转化（⊿S    0）的自然现象，提出了焓判据和熵判据。
2、焓判据：放热反应过程中体系能量_________，因此具有_________进行的倾向，科学家提出用_________来判断反应进行的方向，这就是_________。
3、熵判据：混乱度：                                        。
注意：①混乱度的增加意味着体系变得更加无序。
②体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越      ，有序变为无序—熵     的过程。熵判据在密闭条件下，体系有__________________的倾向。
因为与有序体系相比，_________“更加稳定”，科学家用_________（符号为_________单位_________）来量度这种_________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_________（符号为_________）大于零这个原理叫做_________。在用来判断_______ _时，就称为熵判据。
4、复合判据（自由能变化）由__________和__________组合而成的复合判据，适合于所有的过程。即 ⊿G=

【合作探究1】化学反应进行的方向与焓变的关系
1、根据下图，回答有关问题。

①图1表示的反应    能量，为    热反应，体系能量由    到     ，趋向     ，该过程一般       自发进行。
②图2表示的反应     能量，为    反应，体系能量由   到   ，趋向      ，根据自发过程的特点，该反应一般      自发进行。
2、分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系：
①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，酸碱中和反应是   热反应，ΔH   0，常温下能自发进行。
②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，该反应是    热反应，ΔH     0，常温下     自发进行。
③NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH>0，该反应在常温下       自发进行。
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0，该反应在常温下     自发进行，但在较高温度下    自发进行。
3、自发反应与焓变的关系
【合作探究2】化学反应进行的方向与熵变的关系
1、熵的概念：自发过程的体系趋向于由       转变为     ，体系的混乱度     。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的           程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的           越大。
2、影响熵大小的因素
①同一条件下，不同的物质熵值            。
②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)    S(l)     S(s)。
3、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵       ，即熵变(符号ΔS)大于零，这个原理叫做         。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。
①当ΔS>0时，反应为        反应，在一定条件下           发进行。
②当ΔS<0时，反应为        反应，在一定条件下           发进行。
4、反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。如：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔS＝－39.35 J•mol－1•K－1，上述反应为熵减少的反应，但在一定条件下，该反应也能自发进行。说明“熵判据”也具有一定的局限性。
【合作探究3】用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向
1、由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判据知熵值增加是自发的。很多情况下用不同的判据判定同一个反应，可能会出现相反的判断结果。
2、综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，              。
3、在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG＝ΔH－TΔS     0的方向进行，直到达平衡状态。
ΔH－TΔS<0　反应        ΔH－TΔS＝0　反应       ΔH－TΔS>0　反应
[归纳总结]复合判据判断反应方向的有关规律
(1)当ΔH<0，ΔS>0，则ΔG        0，反应                   。
(2)当ΔH>0，ΔS<0，则ΔG        0，反应                   。
(3)当ΔH>0，ΔS>0或ΔH<0，ΔS<0时，反应能否自发进行与            有关，一般        时焓变影响为主，          时熵变影响为主。

1．下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是(　　)
A．化学反应的焓变与其反应的方向无关
B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行
D．焓变为负值的反应都能自发进行
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