241化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

1、第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道焓變和熵變的含義。2能初步利用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向?！净顒?dòng)過程】活動(dòng)一：從能量變化的角度探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1日常生活中自發(fā)過程的能量變化規(guī)律高山流水是一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的自然過程。處于高處的水和低處的水，哪一個(gè)能量更高？再舉出一些生活中物質(zhì)（或物體）的能量變低的自發(fā)過程的實(shí)例。從能量變化的角度看，上述自然界中的自發(fā)過程有何規(guī)律？2自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)中能量變化規(guī)律下面是我們熟悉的在一定條件下可以自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)實(shí)例，你能說出這些反應(yīng)的熱效應(yīng)有什么共同點(diǎn)嗎？鋼鐵的腐蝕（緩慢氧化）、酸堿中和反應(yīng)、金屬與酸反應(yīng)請(qǐng)你再舉出幾例一定條件下可以自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，其

2、熱效應(yīng)與上述反應(yīng)相同。從能量變化的角度看，什么樣的反應(yīng)具有自發(fā)進(jìn)行的傾向？3完成下列實(shí)驗(yàn)，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？實(shí)驗(yàn)：向干燥的燒杯中加入約20g氯化銨晶體。在一小木塊上灑少量水，將燒杯放在木塊上。再向其中加入40g消石灰，用玻璃棒將固體充分混合均勻，靜置。片刻后拿起燒杯，觀察到什么現(xiàn)象？發(fā)生該現(xiàn)象的原因是什么？你發(fā)現(xiàn)了什么問題？活動(dòng)二：從混亂度變化的角度探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1日常生活中自發(fā)過程的混亂度變化規(guī)律將火柴盒中的火柴散落和將散落的火柴收入火柴盒，哪一個(gè)更容易？再舉出幾個(gè)日常生活中混亂度增加，可以自發(fā)進(jìn)行的實(shí)例。2自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)中混亂度的變化規(guī)律請(qǐng)你根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，判斷下列化學(xué)反應(yīng)過

3、程中，混亂度是變大還是變??？合成氨的反應(yīng)、高溫下碳酸鈣的分解反應(yīng)、高溫下二氧化碳與碳反應(yīng)離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一是有氣體生成，你認(rèn)為這一類離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生的動(dòng)力是什么？從混亂度變化的角度看，什么樣的反應(yīng)具有自發(fā)進(jìn)行的傾向？活動(dòng)三：利用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向閱讀下列材料，回答有關(guān)問題。焓判據(jù)：科學(xué)家用焓變(H)描述反應(yīng)的能量變化，若H0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；若H0，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。焓減的反應(yīng)(H0)，體系能量降低，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，一定條件下能自發(fā)進(jìn)行。熵判據(jù)：科學(xué)家用熵作為衡量體系微觀粒子混亂程度的物理量，體系混亂度越大，其熵值越大。反應(yīng)熵變：S反應(yīng)產(chǎn)物總熵反應(yīng)物總熵，熵增（S0）

4、的反應(yīng)具有自發(fā)進(jìn)行的傾向。1下列反應(yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，說出這些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因。C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)Na2O(s)H2O2NaOH(aq)4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s)2下列反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，說出這些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因。NH4HCO3 + CH3COOH CO2+CH3COONH4 + H2O (NH4)2CO3 NH4HCO3 +NH3CaCO3 CaO CO23有人曾提出可通過“2CO(g)2C(s)+ O2(g)”反應(yīng)消除CO對(duì)空氣的污染，你認(rèn)為這一建議可行嗎？說明理由。4根據(jù)“焓判據(jù)”和“熵判

5、據(jù)”，你認(rèn)為什么樣的反應(yīng)一定條件下一定能自發(fā)進(jìn)行？什么樣的反應(yīng)任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行？【活動(dòng)過程】活動(dòng)一：從能量變化的角度探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1處于高處的水能量高 自由落體、水蒸氣變?yōu)樗?、水結(jié)成冰、電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)等 自然界中的自發(fā)過程能量有趨于“最低”的傾向2都是放熱反應(yīng) 鈉與水反應(yīng)、燃燒反應(yīng)等 能量降低的放熱反應(yīng)3木塊與燒杯連在一起，說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。我發(fā)現(xiàn)自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)（或吸熱反應(yīng)也可能自發(fā)進(jìn)行），一定還有其他因素能促進(jìn)反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行?；顒?dòng)二：從混亂度變化的角度探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1將火柴散落更容易 室溫下冰塊自動(dòng)融化、水的氣化、食鹽溶解

6、于水等2減小 增大 增大 混亂度增大 混亂度增大的反應(yīng)具有自發(fā)進(jìn)行的傾向。活動(dòng)三：利用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向1上述所有反應(yīng)的H0，均為焓減少的反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行。2上述所有反應(yīng)的H0，能自發(fā)進(jìn)行的原因一定是熵增（S0）的反應(yīng)。3不可行，該反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行。4H0、S0的反應(yīng)一定條件下一定能自發(fā)進(jìn)行；H0、S0的反應(yīng)任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行?！菊n堂反饋】1下列過程不能自發(fā)進(jìn)行的是 （ ）A水由高處往低處流 B25、101kPa時(shí)，水結(jié)成冰C鐵在潮濕的空氣中銹蝕 D常溫常壓下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石2下列有關(guān)說法正確的是 （ ）A自發(fā)反應(yīng)需在一定的條件下才能發(fā)生B自

7、發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能發(fā)生C放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的D自發(fā)反應(yīng)的熵值一定增大，非自發(fā)反應(yīng)的熵值不變或減小3在25和1.01105Pa時(shí)，反應(yīng)2N2O5(g)=4NO2+O2(g) H=+56.7kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是A.是吸熱反應(yīng)B.是放熱反應(yīng)C.是熵減反應(yīng)D.是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)4下列對(duì)熵的理解不正確的是 （ ）A體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大B熵值小于零的化學(xué)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生C同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，固態(tài)時(shí)熵值最小D與外界隔絕的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大5下列反應(yīng)中，熵值顯著增大的是 （ ）ACaCO32HClCaCl2CO2H2OBCuO

8、(s)CO(g)Cu(s)CO2(g)CBa(OH)28H2O2NH4ClBaCl22NH310H2OD4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)36某有機(jī)物的球棍模型如右圖所示，該物質(zhì)在撞擊、摩擦?xí)r發(fā)生爆炸，被稱為熵炸彈。該物質(zhì)與氧氣完全反應(yīng)產(chǎn)物只有CO2和H2O。由于該上述爆炸反應(yīng)不是燃燒反應(yīng)，因此整個(gè)過程焓變不大。下列說法正確的是A該有機(jī)物的分子式為C3H6O6B該有機(jī)物爆炸產(chǎn)物是CO2和H2OC上述爆炸過程中一定放出大量的熱D上述爆炸過程中熵一定顯著增加7已知下列共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：共價(jià)鍵NNNFNClFFClCl鍵能/kJmol1946272201157243試根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算反應(yīng)N23F22NF3和反應(yīng)N23Cl22NCl3的焓變，并說明在室溫時(shí)NF3比較穩(wěn)定而卻NCl3容易爆炸。第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【課堂反饋】1BD 2A 3D 4B 5AC 6AD7反應(yīng)N23F22NF3的H215 kJ/mol反應(yīng)