2.1 化学反应的方向 课件（共27张PPT） 2025-2026学年鲁科版2019 高中化学选择性必修1

(课件网) 化学反应的方向 第2章 化学反应的方向、限度与速率 重点： 1. 理解焓变（ H）、熵变（ S）的概念及其对化学反应方向的影响，掌握常见过程熵变大小的判断方法。 2. 掌握吉布斯自由能（ G）判据，能运用公式 G = H - T S分析化学反应在不同条件下能否自发进行。 难点： 1. 深入理解熵变概念的抽象内涵，准确判断复杂体系的熵变情况。 2. 综合分析焓变、熵变和温度三者对 G的影响，理清不同温度条件下反应自发进行的规律。 汽车尾气中的主要污染物是NO和CO，它们是现代化城市中的重要大气污染物。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气的想法。 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 如何判断该反应是否可行呢？ 水总是自发地从高处流向低处，而相反的过程却不能自发进行。 水从高处向低处流 自然界中的自发过程体现了 自然界变化的方向性 热茶变凉 请大家再列举一些自然界中能够自发进行的现象。 1、自发过程： 2、非自发过程： 在一定条件(T、P)下，不需要外力作用就能自动进行的过程。 在一定条件（T、P）下，需要持续借助外力作用才能进行的过程。 外力作用一般指的是：光照、通电等；而加热、点燃、高温都是为了达到某一反应温度，属于一定温度范畴，不属于外力作用。 一、自发过程和非自发过程 与自然界中的许多变化一样，化学反应也具是有方向性。 1、自发反应： 2、非自发反应： 在一定条件（T、P）下，不需要外力作用（光能，电能）就能自动进行的化学反应。 在一定条件（T、P）下，需要持续借助外力作用（光能，电能）才能进行的化学反应。 二、自发反应和非自发反应 ①Na(s)+H2O(l)=NaOH(aq)+1/2H2(g) ②铁生锈：2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe2O3(s) ③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ④C(s)+O2 (g)=CO2(g) ⑤CH4(g)+2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(l) H= -184kJ/mol H= -824kJ/mol H= -57.3kJ/mol H= -393.5kJ/mol H= -890.3kJ/mol 大多数自发反应为放热反应。 19 世纪，一些化学家曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？ 放热 反应物 生成物 焓 反应过程 △H＜0 三、反应焓变与反应方向 体系趋向于从能量高的状态转变为能量低的状态，因此反应放热有利于反应自发进行。 很多自发的化学反应都是焓减的过程，即ΔH＜0 1、对于C(s)+ O2(g)=CO2 (g) △H =-393.5kJ/mol ，有同学认为这个过程不能自发，因为需要点燃，你怎么看？ 2、为什么有些放热反应需要持续加热呢？例如：H2(g) + CuO(s) = Cu(s) + H2O(1) △H=-128.5KJ/mol 交流研讨 Ea很小，常温即能自发。 Ea稍大，但Ea＜△H，给予外界条件一经引发后即能自发。 Ea稍大，且Ea＞△H，需持续给予外界条件才能自发。 反应物 Ea △H 生成物 反应进程 能量 反应物 Ea △H 生成物 反应进程 能量 反应物 Ea △H 生成物 反应进程 能量 0 小结：自然之法如此神奇，正是很多燃烧反应会遇到“活化能”的壁垒。才使得富含有机物的生命体在富含氧气的大气中没有“自燃”。 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) H ﹥0 这些反应是吸热反应，但在常温下能自发进行。 【结论】焓减有利于反应自发进行，但不是唯一的因素。 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) Δ H=+109.8kJ/mol NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+ H2O(l) Δ H=+31.4kJ/mol NH4HCO3(s) + CH3COOH(aq) =CO2(g) + CH3COONH4(aq) + H2O(l) ΔH = +37.30 kJ·mol-1 自然界中能够自发进行的现象 【思考】固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠和蔗糖都能溶于水，是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？ 有序 无序 自发 不需要外界的任何作用，气体通过分子的扩散，自发 ... ...