第三节 化学反应的方向（导学案）（含答案）高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）【2025-2026】高二化学同步备课学案（人教版2019选择性必修1）

中小学教育资源及组卷应用平台 第三节 化学反应的方向 一、知识目标 1.理解自发过程和自发反应的概念，能区分自发反应和非自发反应。 2.了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，知道焓判据和熵判据的适用范围。 3.掌握吉布斯公式，能根据该公式判断化学反应自发进行的方向。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象出发，认识自发过程和自发反应的特点；从微观角度理解焓变、熵变对化学反应方向的影响。 2.证据推理与模型认知：通过对化学反应实例的分析，建立判断化学反应方向的思维模型，培养逻辑推理能力。 3.科学态度与社会责任：了解化学反应方向的判断在化工生产中的应用，认识化学对社会发展的重要贡献。 一、学习重点 1.自发过程、自发反应的概念。 2.焓变和熵变对化学反应方向的影响。 3.吉布斯公式的应用。 二、学习难点 1.焓判据和熵判据的局限性。 2.综合运用焓变和熵变判断化学反应的方向。 一、自发过程与自发反应 1．自发过程 （1）含义：在一定条件下，_____就可以自发进行的过程。例如高山流水、自由落体。 （2）特点 ①体系趋向于从_____状态转变为_____状态(体系对外部做功或释放热量)。 ②在密闭条件下，体系有从_____自发转变为_____的倾向(无序体系更加稳定)。 （3）非自发过程：在一定条件下，_____借助外力才能进行的过程。 2．自发反应 （1）含义：在给定的条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的反应，称为自发反应。例如钢铁生锈。 （2）非自发反应：不能自发进行，必须借助某种外力才能进行的反应。 3．应用 （1）自发反应可被用来做“有用功”。例如H2的燃烧可设计成燃料电池。 （2）非自发过程要想发生，必须对它做功。例如通电将水分解为H2和O2。 二、化学反应进行方向的判据 1．焓变与化学反应的方向 （1）放热反应过程中体系能量_____，因此具有_____进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。 （2）焓变与化学反应进行方向的关系 ①大多数放热反应是可以自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。 ②有些吸热反应也可以自发进行，如：2N2O5(g)==4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1。 （3）结论：反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。 2．熵变与化学反应的方向 （1）熵、熵变的概念 （2）熵值大小 ①体系的熵值：体系的_____越大，体系的熵值就_____。 ②物质的熵值：同一种物质的熵值S(g)_____S(l)_____S(s)，且物质的量越大，熵值越大，同一条件下，不同物质的熵值不同。 ③反应前后熵值变化：虽然不同物质熵值不同，但气体物质的熵值最大，一般情况下，可以根据反应前后气体物质的量的变化大体判断熵值增大或减小。 （3）熵判据 体系有自发地向混乱度_____(即_____)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）熵变与化学反应进行方向的关系 ①许多熵增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如： Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)；2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)。 ②有些熵减的反应也可以自发进行，如： 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)；4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)。 （5）结论：熵变是影响反应自发进行的因素之一，但不是唯一因素。 3．自由能与化学反应的方向 （1）自由能 ΔG＝_____。ΔG不仅与焓变和熵变有关，还与_____有关。 ΔG单位：_____。T：开尔文温度，单位K。 （2）反应方向与自由能的关系 化学反应总是向着_____的方向进行，直到体系_____。 ①当ΔG＜0时，反应_____自发进行； ②当ΔG＝0时，反应处于_____； ③当ΔG＞0时，反应_____自发进行。 ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应的自发性 <0 >0 ΔG<0 一定能自发 >0 <0 ΔG>0 一定 ... ...