【精品】人教版高中化学选修4《化学反应进行的方向》课件（可编辑）.ppt

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1、人教版高中化学选修4化学反应进行的方向课件2022/10/31【可编辑】化学反应进行的方向化学反应进行的方向选修选修4第二章第二章第四节第四节水水总总是是自自发发地地由由高高处处往往低低处处高山流水高山流水自自发发过过程程不不用用借借助助外外力力能能自自动动进进行行的的过过程程从从高高能能状状态态转转变变为为低低能能状状态态石灰吟石灰吟明于谦于谦 千锤万凿出深山，千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。烈火焚烧若等闲。粉身碎骨全不怕，粉身碎骨全不怕，要留清白在人间。要留清白在人间。CaO+H2O=Ca(OH)2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O =CaO+CO2高温高温CaCO3自发反应：在自

2、发反应：在一定条件一定条件一定条件一定条件下，下，不不不不借助外力就能借助外力就能自动自动自动自动进行的反应。进行的反应。常温常压下常温常压下非非自发反应自发反应自发反应一定都是放热反应吗？自发反应一定都是放热反应吗？实验探究实验探究实验探究实验探究1 1NH4 4HCO3 3(s)与与CH3 3COOH(aq)混合混合（请（请1和和2两小组同学做完后汇报学案上的问题结果）两小组同学做完后汇报学案上的问题结果）实验探究实验探究实验探究实验探究2 21.固体固体KMnO4的溶解的溶解2.火柴散落火柴散落（请（请3和和4两小组同学做完后汇报学案上的问题结果）两小组同学做完后汇报学案上的问题结果）实

3、验探究实验探究实验探究实验探究3 31.蓝墨水在水中的扩散蓝墨水在水中的扩散2.洗新买的扑克牌洗新买的扑克牌请组内同学分工协作，实验操作请组内同学分工协作，实验操作提示和将要汇报的问题见学案提示和将要汇报的问题见学案（请（请5和和6两小组同学做完后汇报学案上的问题结果）两小组同学做完后汇报学案上的问题结果）实验探究实验探究1（1）是否发生了反应？你的理由？）是否发生了反应？你的理由？（2）若发生了反应，请写出反应方程式）若发生了反应，请写出反应方程式_ 该反应是放热反应吗？你的依据？该反应是放热反应吗？你的依据？（3）若发生反应，自发反应一定都是放热反应吗？）若发生反应，自发反应一定都是放热反

4、应吗？NHNH4 4HCOHCO3 3(s)(s)与与与与CHCH3 3COOH(aq)COOH(aq)混合混合混合混合请请1小组同学汇报，小组同学汇报，2小组同学评价小组同学评价2.火柴散落火柴散落实验探究实验探究21.固体固体KMnO4的溶解的溶解（1）固体溶解，能自发进行吗？能量变化明显吗？）固体溶解，能自发进行吗？能量变化明显吗？（2）固体溶解后体系是否趋于混乱？）固体溶解后体系是否趋于混乱？（3）火柴散落后是否趋于混乱？）火柴散落后是否趋于混乱？请请3小组同学汇报，小组同学汇报，4小组同学评价小组同学评价实验探究实验探究31.蓝墨水在水中的扩散蓝墨水在水中的扩散2.洗新买的扑克牌洗新

5、买的扑克牌（1）液体分子的扩散能自发进行吗？能量变化明显吗？）液体分子的扩散能自发进行吗？能量变化明显吗？（2）液体分子扩散后体系是否趋于混乱？）液体分子扩散后体系是否趋于混乱？（3）多次洗牌，牌是否变得更无序？）多次洗牌，牌是否变得更无序？请请5小组同学汇报，小组同学汇报，6小组同学评价小组同学评价3.NO2气体的扩散气体的扩散抢答抢答：固体的溶解，液体和气体分子的扩散，火柴散落，：固体的溶解，液体和气体分子的扩散，火柴散落，新牌洗后，这些看似不相干的事件之间有何联系？新牌洗后，这些看似不相干的事件之间有何联系？克克劳劳修修斯斯（德德国国）熵哪组同学最先从教材哪组同学最先从教材P35找到熵概

6、念和熵增原理？找到熵概念和熵增原理？先找到的同学请站起来大声朗读先找到的同学请站起来大声朗读（entropy)从有序到无序（混乱）从有序到无序（混乱）(1)(1)标准状况下：标准状况下：标准状况下：标准状况下：1mol1mol不同物质的熵不同物质的熵不同物质的熵不同物质的熵S S(Jmol(Jmol-1-1K K-1-1)气体气体CHCH4 4OO2 2COCO2 2熵值熵值186.15186.15205.03205.03214214液体液体H H2 2O(l)O(l)HNOHNO3 3(l)(l)BrBr2 2(l)(l)熵值熵值69.969.9156156152152固体固体 NaCl(s

7、)NaCl(s)Fe(s)Fe(s)金刚石金刚石金刚石金刚石熵值熵值72.172.127.327.32.42.4(2)三种状态下水的熵值三种状态下水的熵值47.947.9JmolJmol-1-1K K-1-169.969.9JmolJmol-1-1K K-1-1188.7188.7JmolJmol-1-1K K-1-1请观察请观察不同物质不同物质的熵值有何特点？的熵值有何特点？相同物质不同状态相同物质不同状态时的熵值有何特点？时的熵值有何特点？冰冰水水水气水气【讨论交流】【讨论交流】请请1和和2小组同学讨论问题小组同学讨论问题1请请3和和4小组同学讨论问题小组同学讨论问题2请请5和和6小组同学

8、讨论问题小组同学讨论问题3请全体同学都站起来，大声讨论请全体同学都站起来，大声讨论学案（反面）上的问题，时间学案（反面）上的问题，时间2min【汇报与评价】【汇报与评价】（1）试判断下列过程熵增）试判断下列过程熵增(S0)还是熵减还是熵减(S0)？1.KMnO4的溶解的溶解KMnO4(s)=KMnO4(aq)2.教材教材P34吸吸热热反反应应：碳酸：碳酸铵的分解的分解(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9kJ/mol（请（请2小组同学汇报，小组同学汇报，1小组同学评价）小组同学评价）3.熵熵增是否有利于反增是否有利于反应应的自的自发发？【汇报与评价】【汇报与

9、评价】（2 2）教材）教材P P3535学与问栏目：发生离子反应条件学与问栏目：发生离子反应条件之一是产生气体，试利用熵判据进行解释之一是产生气体，试利用熵判据进行解释,由此你由此你对于理论的指导作用有何新的体会？对于理论的指导作用有何新的体会？（请（请4小组同学汇报，小组同学汇报，3小组同学评价）小组同学评价）【汇报与评价】【汇报与评价】（3)3)自发反应一定是熵增加的反应吗？自发反应一定是熵增加的反应吗？(请写出一个反应实例来说明你的观点请写出一个反应实例来说明你的观点)仅从熵变角度判断反应的方向，全面吗？仅从熵变角度判断反应的方向，全面吗？（请（请6小组同学汇报，小组同学汇报，5小组同学

10、评价）小组同学评价）H H2 2(g)(g)+F+F2 2(g)=2HF(g)(g)=2HF(g)H=H=-271kJ/mol 271kJ/mol S=S=+8J8Jmolmol-1-1K K-1-1 一定能自发进行的反应一定能自发进行的反应CO(g)=C(s,CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O)+1/2O2 2(g)(g)H=H=+110.5kJ/mol 110.5kJ/mol S=S=-89.489.4J Jmolmol-1-1K K-1-1 一定不能自发进行的反应一定不能自发进行的反应4Fe(OH)4Fe(OH)2 2(s)+2H(s)+2H2 2O(l)+OO(l)+O2 2(g

11、)=4Fe(OH)(g)=4Fe(OH)3 3(s)(s)H=H=-444.3kJ/mol 444.3kJ/mol S=S=-280.1J280.1Jmolmol-1-1K K-1-1 低温下能自发进行的反应低温下能自发进行的反应 CaCOCaCO3 3(s)=CO(s)=CO2 2(g)+CaO(s)(g)+CaO(s)H=H=+178.2kJ/mol 178.2kJ/mol S=S=+169.6J169.6Jmolmol-1-1K K-1-1 高温下能自发进行的反应高温下能自发进行的反应信息：信息：科学家科学家吉布斯吉布斯总结出了一条公式总结出了一条公式 G HT S，G代表的是代表的是自

12、由能自由能，用自由能来判断反应进行的方向是最全，用自由能来判断反应进行的方向是最全面最科学的，当面最科学的，当 G0时，反应就可以自发进行时，反应就可以自发进行 经过本次课的学习，我应该经过本次课的学习，我应该如何判断反应进行的方向？如何判断反应进行的方向？抢答抢答1 1 自发反应自发反应一定很容易一定很容易发生吗？发生吗？自发反应的自发反应的速率速率一定快吗？一定快吗？2 2在讨论过程的方向时，指的是在讨论过程的方向时，指的是没有外界干预没有外界干预时体时体 系的性质。系的性质。请注意：请注意：问题解决问题解决（请（请6小组同学汇报，小组同学汇报，1小组同学评价）小组同学评价）学案反面问题解

13、决学案反面问题解决1学案反面问题解决学案反面问题解决2（请（请5小组同学汇报，小组同学汇报，2小组同学评价）小组同学评价）（请（请4小组同学汇报，小组同学汇报，3小组同学评价）小组同学评价）学案反面问题解决学案反面问题解决31.判断正误判断正误放热反应具有自发进行的倾向放热反应具有自发进行的倾向（）吸热反应都不能自发进行吸热反应都不能自发进行（）熵减的反应也可能自发进行熵减的反应也可能自发进行（）判断反应进行的方向必须综合考虑体系的判断反应进行的方向必须综合考虑体系的焓变和熵变（焓变和熵变（）自发反应一定容易发生自发反应一定容易发生（）非自发反应一定不能发生非自发反应一定不能发生（）问题解决问

14、题解决（请（请6小组同学汇报，小组同学汇报，1小组同学评价）小组同学评价）2.根据你已有的知识和经验，分析下列过程的焓变、熵根据你已有的知识和经验，分析下列过程的焓变、熵变，判断反应的方向。变，判断反应的方向。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)S=+80.7Jmol-1K-1 H 0，S 0，该反应该反应（自发或非自发）（自发或非自发）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0，S 0，该反应能否自发还与什么因素有关？该反应能否自发还与什么因素有关？自发自发温度温度问题解决问题解决（请（请5小组同学汇报，小组同学汇报，2小组同学评价）小组同学评价）3、在、在25和和1.0110

15、5Pa时，反应时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.76kJ/mol能自发进行的原因是（能自发进行的原因是（）A.是吸热反应；是吸热反应；B.是放热反应；是放热反应；C.是熵减少的反应；是熵减少的反应；D.熵增效应大于能量效应。熵增效应大于能量效应。问题解决问题解决D（请（请4小组同学汇报，小组同学汇报，3小组同学评价）小组同学评价）课后拓展思考课后拓展思考2.在网上搜索有关在网上搜索有关“熵熵”的信息，加深和扩大您对熵的认识的信息，加深和扩大您对熵的认识1.汽车尾气治理方案是否可行？汽车尾气治理方案是否可行？问题：问题：298K、101KPa下，以下反应下，以下反应

16、 H 113.0 kJmol-1 S 143.5 Jmol-1K-1判断此反应在判断此反应在298K(25)下能否自发进行，说下能否自发进行，说明利用此反应能否解决汽车尾气污染的问题。明利用此反应能否解决汽车尾气污染的问题。2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)信息：信息：若若 G HT S0反应自发反应自发entropy有一种勇气，让人激情勃发，有一种勇气，让人激情勃发，有一种自信，让人盎然奋起，有一种自信，让人盎然奋起，有一种力量，让人一飞冲天，有一种力量，让人一飞冲天，这就是超越。这就是超越。生命在超越中进化，人类在超越中进步，生命在超越中进化，人类在超越中进步，你超越我，你将站得更高，看得更远你超越我，你将站得更高，看得更远我超越你，你将永不自满，永不停步我超越你，你将永不自满，永不停步努力就会超越努力就会超越 Thanks!