第四节 化学反应进行的方向
主备人：刘云 审核人：马璐
（第1课时，共1课时）
学案
【学生课前学习】阅读教材P34~36，完成下列填空。
化学反应发生与否的判断依据有哪些？是如何影响的？
一、自发过程与自发反应
1．自发过程：在自然条件下，发生的过程。
如：
2．自发反应：在给定的条件下，一个反应可以自发进行到显著程度，这就称为自发反应。 如：
[练习]下列过程是非自发的是（ ）
A ．水由高处向低处流 B ．天然气的燃烧
C ．铁在潮湿空气中生锈 D ．室温下水结成冰
二、化学反应进行方向的判据
根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象，提出了互相关联的 判据和 判据，为最终解决化学反应的方向问题提供了必要的依据。
1、焓判据（能量判据）
自发过程的体系趋向于从 状态转变为 状态(这时体系会对外部 或 ) ，这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。 经验表明，放热的化学反应容易自发进行，这就是所谓的能量判据。（但是较片面，不科学）那么吸热反应就一定不自发进行吗？ 。
如： 。
2、熵判据
密闭条件下，体系有从 自发地转变为 的倾向。因为与有序体系
相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。科学家用熵（符号 ， 单位J ·mol 1·K 1）来量度体系的混乱（或无序）的程度。 ——
（1）熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号S ，单位J/(mol·K) 。 作为固液气三态的熵值比较大小顺序为 。
（2）熵变：化学反应发生物质的变化或物质状态的变化。反应的熵变△S
（3）熵判据：在密闭条件下，体系有由 自发地转变为 的倾向（即混乱度 ），导致体系的熵 ，这一经验规律叫做 ，也就是判断反应方向的熵判据。
[说明]
1、 有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，
如：
2、综上所述，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和也就是综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，即考虑体系的自由能变化。
教 案
【教学目标】
知识与技能
1、知道化学反应方向判断的焓判据及熵判据。
2、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法
通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。
情感态度与价值观
通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。
【教学重点、难点】
重点、难点：焓减和熵增与化学反应方向的关系。
【学生】检测自主学习情况
化学反应发生与否的判断依据有哪些？是如何影响的？
一、自发过程与自发反应
1、自发过程：在自然条件下，发生的过程。
如：
2、自发反应：在给定的条件下，一个反应可以自发进行到显著程度，这就称为自发反应。 如： 〖说明〗：
⑴自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器; 甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，还可设计为燃料电池。
⑵非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解性成氢气和氧气。
[练习]下列过程是非自发的是（ ）
A ．水由高处向低处流 B ．天然气的燃烧
C ．铁在潮湿空气中生锈 D ．室温下水结成冰
二、化学反应进行方向的判据
根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象，提出了互相关联的 判据和 判据，为最终解决化学反应的方向问题提供了必要的依据。
1、焓判据（能量判据）
自发过程的体系趋向于从 状态转变为 状态(这时体系会对外部 或 ) ，这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。 经验表明，放热的化学反应容易自发进行，这就是所谓的能量判据。（但是较片面，不科学）那么吸热反应就一定不自发进行吗？ 。
如： 。
[说明]
1．多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。
2．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因为有些过程也是自发的，这当中有的与物质的能量高低无关，比如两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀。有的虽与能量高低有关，但用焓判据却无法解释清楚，比如：固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热。是
什么因素决定这些过程能自发进行？
2、熵判据
密闭条件下，体系有从 自发地转变为 的倾向。因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。科学家用熵（符号 ， 单位J ·mol 1·K 1）来量度体系的混乱（或无序）的程度。 ——
（1）熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号S ，单位J/(mol·K) 。 作为固液气三态的熵值比较大小顺序为 。
（2）熵变：化学反应发生物质的变化或物质状态的变化。反应的熵变△S
（3）熵判据：在密闭条件下，体系有由 自发地转变为 的倾向（即混乱度 ），导致体系的熵 ，这一经验规律叫做 ，也就是判断反应方向的熵判据。
[说明]
2、 有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，
如：
2、综上所述，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和也就是综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，即考虑体系的自由能变化。
【科学视野】
3、自由能判据
体系自由能变化：符号为△G ，单位kJ/mol
数学表达式：△G=△H —T △S
在温度、压强一定的条件下，
△G
注意：
1．过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 例如：金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。
2．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。 例如：石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。
【当堂检测】
1．下列说法正确的是（ ）
A ．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的；
B ．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；
C ．自发反应在恰当条件下才能实现；
D ．自发反应在任何条件下都能实现。
2．自发进行的反应一定是（ ）
A ．吸热反应； B ．放热反应； C ．熵增加反应； D ．熵增加或者放热反应
3．下列说法中，正确的是
A 放热的自发过程都是熵值减小的过程
B 吸热的自发过程常常是熵值增加的过程
C 水自发地从高处流向低处，是趋向能量最低状态的倾向
D 只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的
4．下列说法正确的是
A 所有自发进行的化学反应都是放热反应
B 高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C 由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程
D 同一物质的固、液、气三态熵值相同
5．碳酸铵在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是
A 碳酸铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大
B 碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C 碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解
D 碳酸盐都不稳定，都能自发分解
6．250C 和1.01×105Pa 时，反应2N 2O 5（g ）=4NO2（g ）+ O2（g ） △H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是（ ）
A ．是吸热反应； B ．是放热反应；
C ．是熵减少的反应； D ．熵增大效应大于能量效应。
7．下列过程属于熵增过程的是（ ）
A ．硝酸钾溶解在水里面； B ．氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体；
C ．水蒸气凝结为液态的水； D ．(NH4) 2CO 3分解生成二氧化碳、氨气和水。
8．以下自发反应可用能量判据来解释的是( )
A ．硝酸铵自发地溶于水；
B ．2N 2O 5(g) = 4NO2(g)+ O2(g) △H=+56.7kJ/mol；
C ．(NH4 ) 2CO 3(s)=NH4HCO 3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol；
D ．2H 2(g)+ O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol。
三、教学反思
第四节 化学反应进行的方向
主备人：刘云 审核人：马璐
（第1课时，共1课时）
学案
【学生课前学习】阅读教材P34~36，完成下列填空。
化学反应发生与否的判断依据有哪些？是如何影响的？
一、自发过程与自发反应
1．自发过程：在自然条件下，发生的过程。
如：
2．自发反应：在给定的条件下，一个反应可以自发进行到显著程度，这就称为自发反应。 如：
[练习]下列过程是非自发的是（ ）
A ．水由高处向低处流 B ．天然气的燃烧
C ．铁在潮湿空气中生锈 D ．室温下水结成冰
二、化学反应进行方向的判据
根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象，提出了互相关联的 判据和 判据，为最终解决化学反应的方向问题提供了必要的依据。
1、焓判据（能量判据）
自发过程的体系趋向于从 状态转变为 状态(这时体系会对外部 或 ) ，这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。 经验表明，放热的化学反应容易自发进行，这就是所谓的能量判据。（但是较片面，不科学）那么吸热反应就一定不自发进行吗？ 。
如： 。
2、熵判据
密闭条件下，体系有从 自发地转变为 的倾向。因为与有序体系
相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。科学家用熵（符号 ， 单位J ·mol 1·K 1）来量度体系的混乱（或无序）的程度。 ——
（1）熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号S ，单位J/(mol·K) 。 作为固液气三态的熵值比较大小顺序为 。
（2）熵变：化学反应发生物质的变化或物质状态的变化。反应的熵变△S
（3）熵判据：在密闭条件下，体系有由 自发地转变为 的倾向（即混乱度 ），导致体系的熵 ，这一经验规律叫做 ，也就是判断反应方向的熵判据。
[说明]
1、 有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，
如：
2、综上所述，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和也就是综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，即考虑体系的自由能变化。
教 案
【教学目标】
知识与技能
1、知道化学反应方向判断的焓判据及熵判据。
2、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法
通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。
情感态度与价值观
通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。
【教学重点、难点】
重点、难点：焓减和熵增与化学反应方向的关系。
【学生】检测自主学习情况
化学反应发生与否的判断依据有哪些？是如何影响的？
一、自发过程与自发反应
1、自发过程：在自然条件下，发生的过程。
如：
2、自发反应：在给定的条件下，一个反应可以自发进行到显著程度，这就称为自发反应。 如： 〖说明〗：
⑴自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器; 甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，还可设计为燃料电池。
⑵非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解性成氢气和氧气。
[练习]下列过程是非自发的是（ ）
A ．水由高处向低处流 B ．天然气的燃烧
C ．铁在潮湿空气中生锈 D ．室温下水结成冰
二、化学反应进行方向的判据
根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象，提出了互相关联的 判据和 判据，为最终解决化学反应的方向问题提供了必要的依据。
1、焓判据（能量判据）
自发过程的体系趋向于从 状态转变为 状态(这时体系会对外部 或 ) ，这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。 经验表明，放热的化学反应容易自发进行，这就是所谓的能量判据。（但是较片面，不科学）那么吸热反应就一定不自发进行吗？ 。
如： 。
[说明]
1．多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。
2．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因为有些过程也是自发的，这当中有的与物质的能量高低无关，比如两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀。有的虽与能量高低有关，但用焓判据却无法解释清楚，比如：固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热。是
什么因素决定这些过程能自发进行？
2、熵判据
密闭条件下，体系有从 自发地转变为 的倾向。因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。科学家用熵（符号 ， 单位J ·mol 1·K 1）来量度体系的混乱（或无序）的程度。 ——
（1）熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号S ，单位J/(mol·K) 。 作为固液气三态的熵值比较大小顺序为 。
（2）熵变：化学反应发生物质的变化或物质状态的变化。反应的熵变△S
（3）熵判据：在密闭条件下，体系有由 自发地转变为 的倾向（即混乱度 ），导致体系的熵 ，这一经验规律叫做 ，也就是判断反应方向的熵判据。
[说明]
2、 有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，
如：
2、综上所述，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和也就是综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，即考虑体系的自由能变化。
【科学视野】
3、自由能判据
体系自由能变化：符号为△G ，单位kJ/mol
数学表达式：△G=△H —T △S
在温度、压强一定的条件下，
△G
注意：
1．过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 例如：金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。
2．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。 例如：石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。
【当堂检测】
1．下列说法正确的是（ ）
A ．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的；
B ．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；
C ．自发反应在恰当条件下才能实现；
D ．自发反应在任何条件下都能实现。
2．自发进行的反应一定是（ ）
A ．吸热反应； B ．放热反应； C ．熵增加反应； D ．熵增加或者放热反应
3．下列说法中，正确的是
A 放热的自发过程都是熵值减小的过程
B 吸热的自发过程常常是熵值增加的过程
C 水自发地从高处流向低处，是趋向能量最低状态的倾向
D 只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的
4．下列说法正确的是
A 所有自发进行的化学反应都是放热反应
B 高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C 由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程
D 同一物质的固、液、气三态熵值相同
5．碳酸铵在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是
A 碳酸铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大
B 碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C 碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解
D 碳酸盐都不稳定，都能自发分解
6．250C 和1.01×105Pa 时，反应2N 2O 5（g ）=4NO2（g ）+ O2（g ） △H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是（ ）
A ．是吸热反应； B ．是放热反应；
C ．是熵减少的反应； D ．熵增大效应大于能量效应。
7．下列过程属于熵增过程的是（ ）
A ．硝酸钾溶解在水里面； B ．氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体；
C ．水蒸气凝结为液态的水； D ．(NH4) 2CO 3分解生成二氧化碳、氨气和水。
8．以下自发反应可用能量判据来解释的是( )
A ．硝酸铵自发地溶于水；
B ．2N 2O 5(g) = 4NO2(g)+ O2(g) △H=+56.7kJ/mol；
C ．(NH4 ) 2CO 3(s)=NH4HCO 3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol；
D ．2H 2(g)+ O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol。
三、教学反思