高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡孫慶元-《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》（區(qū)一等獎(jiǎng)）

1.能利用焓變（ΔH）判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。2.理解熵(S)的概念；能利用熵變(ΔS)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。3.掌握焓變和熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響。像這樣在一定條件下不需外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程,叫做自發(fā)過程。認(rèn)識(shí)常見的自發(fā)過程自然界中的水總是從高處往低處流，具有方向性。請(qǐng)結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例說明能自發(fā)進(jìn)行的過程。1.熱量總是從高溫物體向低溫物體傳遞；2.室溫下冰塊自動(dòng)融化；3.墨水?dāng)U散；4.食鹽溶解于水；5.火柴棒散落。推測(cè)為什么這些過程能自發(fā)進(jìn)行?熱量總是從高溫物體向低溫物體傳遞；墨水?dāng)U散；火柴棒散落；趨向于從高能轉(zhuǎn)向低能，或趨向于從有序變成無序。在給定的條件下，無需再借助外界幫助可以自發(fā)進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)。一、化學(xué)反應(yīng)的方向:自發(fā)反應(yīng)：(1)外界幫助：指除溫度、壓強(qiáng)以外的條件:如通電、光照等。(2)自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。說明：觀察以下能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，體會(huì)并總結(jié)這些自發(fā)反應(yīng)的共同點(diǎn)是什么?(1)甲烷燃燒：CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)ΔH=－802.3kJ/mol(2)氫氧化亞鐵被O2氧化：4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)====4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/mol：放熱反應(yīng)

ΔH＜0二、焓變與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系:根據(jù)焓變?chǔ)（能量）判斷研究表明，ΔH＜0的放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行。這是一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（穩(wěn)定）。室溫下冰塊的融化；硝酸銨(NH4NO3)的溶解；NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)====CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)

ΔH=+37.30kJ·mol-1吸熱過程有能自發(fā)進(jìn)行的嗎？NH4NO3(s)====NH4+(aq)+NO3-(aq)ΔH＜0的放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行，但不絕對(duì)，有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。說明:反應(yīng)焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一，但不是唯一的因素。B、D練習(xí)1：下列過程不能自發(fā)進(jìn)行的是（）

A.天然氣的燃燒

CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g)ΔH=－802.3kJ·mol-1B.水由低處往高處流C.鐵在潮濕空氣中生銹（放熱反應(yīng)）D.室溫下水結(jié)成冰E.NH4NO3溶解于水F.NaCl溶解于水H2O2O2H2有些自發(fā)過程與能量高低無關(guān)，用焓無法解釋清楚。例如：同溫同壓條件下氣體的混合研究發(fā)現(xiàn)決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一因素——熵。熵是衡量一個(gè)體系混亂度的物理量，用符號(hào)S表示。（2）同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)熵值（S）不同。——符號(hào)S，單位是J·mol-1·K-1（1）熵值越大，體系的無序性越高，即混亂度越高。1.認(rèn)識(shí)“熵”三、熵變與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系:例如：S(水蒸氣)>S(液態(tài)水)>S(冰)指反應(yīng)前后體系的熵的變化叫做反應(yīng)的熵變。所以：生成氣體的反應(yīng)，氣體物質(zhì)的量增多的反應(yīng)，熵值增大。ΔS=?生成物的總熵-反應(yīng)物的總熵ΔS＞0混亂度增大ΔS<0混亂度減小用ΔS表示。2.了解化學(xué)反應(yīng)的熵變：

因?yàn)椋篠(氣態(tài))>S(液態(tài))>S(固態(tài))練習(xí)2：判斷下列過程的熵變是大于零還是小于零？（1）H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)

（2）CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g)（3）NaOH(s)====Na+(aq)+OH-(aq)（4）N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)ΔS＞0ΔS＞0ΔS＞0ΔS＜0高溫高壓催化劑思考上述過程的方向性，體會(huì)熵變與反應(yīng)的自發(fā)性有何關(guān)系?3.反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向反應(yīng)的ΔS越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。這也是一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律2Al(s)+Fe2O3(s)====Al2O3(s)+2Fe(s)

ΔS=-39.4J·mol-1·K-1熵減小的反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行嗎？熵減小的反應(yīng)在一定條件下也可能自發(fā)進(jìn)行。研究表明，在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，反應(yīng)方向是焓變、熵變共同影響的結(jié)果。ΔG=ΔH

-

TΔS<0

自發(fā)進(jìn)行。ΔG=ΔH

-

TΔS=0

。ΔG=ΔH

-

TΔS>0

自發(fā)進(jìn)行。反應(yīng)能反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)反應(yīng)不能四、焓變、熵變共同決定反應(yīng)的方向：復(fù)合判據(jù)：ΔG=ΔH-TΔS在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH

-TΔS<0的方向進(jìn)行，直到達(dá)到平衡狀態(tài)。1.ΔH>0

ΔS<0

ΔH

-TΔS

0

。2.ΔH<0

ΔS>0

ΔH

-TΔS

0。3.ΔH<0ΔS<0

ΔH

-TΔS

0。4.ΔH>0ΔS>0

ΔH

-TΔS

0。根據(jù)ΔH、ΔS的正負(fù)，快速判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？><低溫時(shí)小于高溫時(shí)小于ΔHΔS高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行所有溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行所有溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)的自發(fā)性只能判斷出反應(yīng)方向的理論可能性，不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和反應(yīng)的速率。注意例如：金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向。但是這種轉(zhuǎn)化能否發(fā)生，什么條件下才能發(fā)生，反應(yīng)的快慢程度，反應(yīng)的程度如何，就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了。2.常溫常壓下，ΔS>0的反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行。1.放熱反應(yīng)(ΔH＜0)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行。3.焓變、熵變共同影響化學(xué)反應(yīng)的方向。化學(xué)反應(yīng)向ΔH-TΔS<0的方向自發(fā)進(jìn)行。4.ΔH、ΔS的作用相反，且相差不大時(shí)，溫度可能對(duì)化學(xué)反應(yīng)的方向起決定作用。影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向

反應(yīng)焓變

反應(yīng)熵變共同影響吸熱放熱熵增熵減焓減小、熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。焓判據(jù)熵判據(jù)1.下列說法不正確的是（）A.焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的有關(guān)因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.在同一條件下不同物質(zhì)的熵值不同，其體系的混亂程度越大，熵值越大C.某反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)是放熱還是吸熱D.某反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)C2.下列反應(yīng)中，熵減小的是（）A.(NH4)2CO3(s)====NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)====4NO2(g)＋O2(g)C.MgCO3(s)====MgO(s)＋CO2(g)D.2CO(g)====2C(s)＋O2(g)D3.25℃和1.01×105Pa時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g)ΔH=＋56.76kJ·mol-1，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是（）A.是吸熱反應(yīng)B.是放熱反應(yīng)C.是熵減少的反應(yīng)D.熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)D4.下列說法正確的是（）A.某反應(yīng)在低溫下能自發(fā)，則高溫下一定能自發(fā)B.某反應(yīng)在高溫下不能自發(fā)，則低溫下也不能自發(fā)C.反應(yīng)方向由焓變和熵變共同影響，與溫度無關(guān)D.溫度有可能對(duì)反應(yīng)方向起決定作用DΔHΔS高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行所有溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行所有溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行5.已知CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g)ΔH(298k)=178.2kJ·mol-1

ΔS(298k)=169.6J·mol-1·K-1室溫下該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？采取什么措施能使該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行？【解析】ΔH-TΔS=178.2kJ·mol-1-298K×169.6J·mol-1·K-1×10-3kJ·J-1=128kJ·mol-1>0故該反應(yīng)在298K時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行。若使該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，必須使ΔH-TΔS<0，178.2kJ·mol-1-T·169.6J·mol-1·K-1<0得T>1051K提高溫度即當(dāng)溫度T>1051K時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行停止前進(jìn)的腳步，江河就會(huì)淪為一潭死水。潔心與大熊在進(jìn)入高中的第一天相識(shí)，兩人都是大個(gè)子，分座位的時(shí)候，老師讓男女生各排一隊(duì)，一隊(duì)一個(gè)次第走到座位上，最后一排有六張桌子，潔心謙虛地站到一個(gè)比自己矮一點(diǎn)點(diǎn)的女生前面，與大熊成了同桌他們一個(gè)15歲，一個(gè)16歲，花開的季節(jié)。初學(xué)立體幾何，大熊用小紙殼手工助潔心理解立體與平面的迥異，地理考試這對(duì)同桌囊括了班里兩個(gè)第一，大熊94分，第一名，潔心47分，倒數(shù)第一。大熊不知怎么就讓無論如何都搞不懂季風(fēng)洋流方向的潔心尤如神助，醍醐灌頂。潔心盼著上作文課，老師會(huì)朗讀幾篇上榜佳作，每每讀到潔心的作文，大熊會(huì)看潔心一眼，好像在說我知道這一篇是你寫的，潔心也會(huì)漫不經(jīng)心瞥一眼，故作平淡地回復(fù)嗯，是我。不知從何時(shí)起，他們走進(jìn)彼此的心。大學(xué)畢業(yè)的第二年，他們結(jié)了婚，第三年，有了一個(gè)可愛的孩子。潔心的日常開始以大熊小熊為中心，辭去優(yōu)渥工作，成為家庭主婦，曾經(jīng)的詩情畫意干練要強(qiáng)變成瑣碎的柴米油鹽醬醋茶，窈窕淑女變成自帶三層救生圈的黃臉婆，大熊成為業(yè)內(nèi)認(rèn)可的職業(yè)經(jīng)理人，小熊也取得全國乃至世界各大數(shù)學(xué)競(jìng)賽計(jì)算機(jī)競(jìng)賽的各色獎(jiǎng)牌。被大熊小熊的光環(huán)映著，潔心日復(fù)一日忙忙活活庸庸碌碌地快樂著。人和人之間的比較，是丟失快樂最簡(jiǎn)單的方式。昔日的同學(xué)大多事業(yè)有成，成為各自領(lǐng)域的精英，而潔心日漸落伍，好像被拋棄在另一個(gè)時(shí)代。比較也是客觀認(rèn)識(shí)自己最直接的方式。失落帶來思考，潔心終于意識(shí)到這十幾二十年的歲月她把自己搞丟了。潔心想重回軌道卻無力又無助，知識(shí)陳舊，書生意氣，與社會(huì)嚴(yán)重脫節(jié)，抱怨，她偏執(zhí)地認(rèn)為大熊消耗了她的青春改寫了她的命運(yùn)，而人到中年的大熊再不會(huì)像過去只要聽到潔心呼喚，馬上放下全世界飛奔而來，事業(yè)有成的他也不再對(duì)潔心的發(fā)號(hào)施令全盤言聽計(jì)從，潔心覺得自己失去了整個(gè)世界。潔心沒有意識(shí)到很多時(shí)候大熊只是在遷就她，不和她計(jì)較，也沒有意識(shí)到一個(gè)企業(yè)高管若凡事對(duì)一個(gè)家庭主婦唯命是從究竟是好事還是壞事，她越來越暴躁，越來越容易憤怒，家庭氣氛像一只隨時(shí)會(huì)被引爆的火藥桶，說不定什么瑣事就會(huì)成為導(dǎo)火索。大熊忙碌粗心，潔心心灰意冷，倆人之間有了罅隙，有了不滿，潔心不止一次發(fā)怒時(shí)大喊分手。潔心最脆弱的時(shí)候，大熊沒有及時(shí)給予支持和關(guān)注，潔心撕心裂肺的難過，大熊忙于工作，渾然不覺，潔心認(rèn)為大熊不再愛自己，癡心錯(cuò)付，悔不當(dāng)初，對(duì)自己的婚姻感到絕望，她給自己7天的時(shí)間思考，要不要走出這曾欣欣然沖進(jìn)來的圍城。一位生性愛冒險(xiǎn)的作家本杰明，無法走出半年前的喪妻之痛，帶著一個(gè)青春期一個(gè)幼兒期的兩個(gè)孩子，生活一團(tuán)糟。本杰明放棄了專欄寫作，拒絕開始新感情，欲帶著兒女換一個(gè)嶄新環(huán)境開始新生活，于是他買了新房子，未曾想這房子卻是一個(gè)經(jīng)濟(jì)窘迫、難以維系正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)物園……本杰明走投無路之時(shí)，發(fā)現(xiàn)妻子給留下的“冒險(xiǎn)基金”，妻子自知無法常相陪伴，竭盡所能給丈夫最后的成全，這份愛讓人唏噓汗顏。本杰明給一雙兒女講述他和妻子初次見面，一見鐘情，自慚形穢，躊躇不前時(shí)，自己骨子里天生的冒險(xiǎn)精神推著自己抓住了這份非你莫屬的愛情?？粗窘苊骱鸵浑p兒女對(duì)著陰陽相隔的妻子、媽媽，互訴衷腸，潔心百感交集，泣不成聲，她想世人聽過見過無數(shù)美麗的愛情故事，但都是別人的，現(xiàn)實(shí)的生活總會(huì)有種種難言的苦楚不如意，“萬物皆有裂痕，那是光照進(jìn)來的地方?！苯邮苋撕褪碌娜焙恫煌昝?，才是真實(shí)的生活。發(fā)起冷戰(zhàn)的第三天，潔心不再繼續(xù)臆想徒生悶氣，她決定給彼此一個(gè)機(jī)會(huì)，和大熊進(jìn)行了一次推心置腹長談，長談的結(jié)果是潔心慶幸失而復(fù)得的婚姻和愛情，大熊說潔心沒失去過，自己一直都在，從未離開，只是不該忽視了潔心的內(nèi)心需求。潔心開始找回自己的人生旅程，列清單，定目標(biāo)，開始學(xué)習(xí)、鍛煉、嘗試，由內(nèi)而外改變自己，每晚潔心大熊兩人瑜伽對(duì)望，相伴練習(xí)腹肌撕裂。假期里，大熊更多地陪伴潔心，兩人相濡以沫走遍千山萬水，潔心開始一展所長，用文字記錄下他們的所見所聞，所感所悟。人到中年，兩人相互珍惜，共同成長，生命和愛情煥發(fā)出絢麗光彩，照亮了彼此的人生，很多小伙伴說因?yàn)樗麄?，自己又開始相信并渴望愛情了。一日，，麥克是校園籃球明星，他本可以因籃球特長被全額獎(jiǎng)學(xué)金保送進(jìn)大學(xué)，但因女友懷孕他放棄了關(guān)鍵的冠軍賽而向女友求婚。20年后，麥克窮困潦倒，事業(yè)家庭均失意，戲劇性地他重返了17歲，仍是青春閃耀，17歲的他遇到現(xiàn)實(shí)中的一對(duì)兒女，中年的妻子，一切重來，當(dāng)他又站在可以延續(xù)輝煌改變?nèi)松\(yùn)的關(guān)鍵時(shí)刻，他意識(shí)到妻子和一雙兒女才是他人生最寶貴的財(cái)富，依舊做出了和20年前相同的選擇。當(dāng)麥克和妻子緊緊相擁時(shí)，麥克又恢復(fù)了中年的模樣，妻子說，你應(yīng)該選擇保送讀大學(xué)的。麥克深情地對(duì)妻子說：你是我做過的最好選擇，只是我忘記了。你很容易找到。他是我們?nèi)昙?jí)二班的一個(gè)男生，晨會(huì)、做操、放學(xué)排路隊(duì)時(shí)總是站在第一排，教室里最臟的抽屜一定是他的。對(duì)了，他的書包通常不是放在課桌抽屜里，而是扔在地上。幾乎每節(jié)課我都要提醒他或是幫他撿起，但下節(jié)課再來看，他的書包又咧著大嘴躺在了地上，書本散落一地，他的雙腳，正無情地踩在一個(gè)練習(xí)本上……每每此時(shí)，我都無語凝噎，不忍直視那么，他的抽屜里不放書包放什么？課外書、牛奶盒、瓜皮果殼、小玩具、螞蟻、毛毛蟲、小樹枝、黑乎乎的樟樹籽、金燦燦的棕櫚樹籽……總之，五花八門，應(yīng)有盡有。老師剛收繳了一批，立馬他又塞進(jìn)另一批……其更新?lián)Q代的速度堪比火箭發(fā)射，讓人嘆為觀止……因?yàn)樾的不講衛(wèi)生，每到周一換座位時(shí)，輪到坐他座位的同學(xué)總是叫苦連天、自認(rèn)倒霉，皺著眉頭、捂著口鼻一遍一遍地擦，先用抹布蘸著水擦，再用紙巾擦，直到完全聞不到異味才勉勉強(qiáng)強(qiáng)坐下。盡管如此，小Z同學(xué)卻有很多的好朋友。每次分組活動(dòng)，大家都搶著要他。為什么？第一，他是個(gè)小書迷，知識(shí)淵博；第二，他表達(dá)能力強(qiáng)，說話幽默風(fēng)趣有條理；第三，他為人大方，樂于分享。從小Z的優(yōu)點(diǎn)來看，你是不是認(rèn)為他應(yīng)該是個(gè)學(xué)霸？這……怎么說呢，目前算不上，但未來極有可能……看看作文課上他即興畫的思維導(dǎo)圖吧，有條理，有創(chuàng)意，讓小伙伴們佩服得五體投地，怎么看都不像是一個(gè)熊孩子，一個(gè)“學(xué)渣”的作品?？墒牵颐刻旖o孩子們聽寫十個(gè)詞語，他每天的正確率只有百分之六十左右，很多字不會(huì)寫。他是一個(gè)不折不扣的“君子”，光讀光看不動(dòng)手寫，哪怕就是新學(xué)的幾個(gè)詞語，他也不愿意寫一寫抄一抄。無論課上課下，凡是要?jiǎng)庸P寫時(shí)，他不是鉆到桌子底下東找找西摸摸，就是在書包里左翻翻右抖抖，總之就是老半天下不了筆。別人已經(jīng)寫完了拿給老師批改，他可能才開始寫第一題………那磨磨蹭蹭的樣子，活活要把老師氣死。他媽媽認(rèn)為他從小握筆姿勢(shì)錯(cuò)誤怎么也糾正不了，導(dǎo)致寫字速度很慢，所以不愿意寫字。我卻不這么認(rèn)為，我覺得沒這么簡(jiǎn)單，一定另有原因，