教案11（2-2-1化學(xué)反應(yīng)的方向及判斷依據(jù)）課件

1、,化學(xué)反應(yīng)的方向及判斷依據(jù),,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,——化學(xué)反應(yīng)速率,——化學(xué)平衡,——能量判據(jù)和熵判據(jù),化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分：,水往低處流,化學(xué)反應(yīng)的方向及判斷依據(jù),生活中的自發(fā)過程,(1)自然界中水由高處往低處流，而不會自動從低處往高處流；,(2) 鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。,這些生活中的現(xiàn)象將向何方發(fā)展，我們非常清楚，因為它們有明顯的自發(fā)性。,一、自

2、發(fā)反應(yīng),自發(fā)反應(yīng)：在一定條件下，無需外界 幫助就能自動進(jìn)行的反應(yīng),（P39 交流與討論）,化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程,（P40 你知道嗎？）,共同特點：△H＜0，即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變 為低能狀態(tài),能量判據(jù)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（△H ＜ 0）。對于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應(yīng)越完全焓變（△

3、H）是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一，但不是唯一因素。,二、焓變與反應(yīng)方向,（1）多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng),（2）有不少吸熱過程也能自發(fā)進(jìn)行,（3）有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn) 行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行,說明：,如：硝酸銨溶于水,（P40 觀察與思考？）,如：,有序,混亂,,三、熵變與反應(yīng)方向,研究表明，除熱效應(yīng)外，決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一因素——體系的混亂度（熵S）熵：衡量一個體系混亂度

4、的物理量叫做熵，用符號S表示。 對于同一物質(zhì)：S（g）﹥S（l）﹥S（s）熵變：反應(yīng)前后體系熵的變化叫做反應(yīng)的熵變.用△S表示。 △S=S生成物總熵－S反應(yīng)物總熵 反應(yīng)的△S越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行熵判據(jù)：體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度增加（ △S＞0）。且△S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。,正確判斷一個化學(xué)反應(yīng) 是否能夠自發(fā)進(jìn)行,必須綜

5、合考慮反應(yīng)的焓變和熵變,恒溫恒壓時判斷反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行 △H ＜0 △S>0 △H >0 △S ＜0 △H ＜0 △S ＜0 △H >0 △S>0,自發(fā),非自發(fā),不一定,不一定,吉布斯自由能判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向,NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) △H ＜0 △S ＜0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H >0 △S>0

6、,判斷這兩個反應(yīng)什么條件下自發(fā)進(jìn)行,｛,△G ＜0,自發(fā)進(jìn)行,△G＝0，達(dá)到平衡狀態(tài),△G >0，非自發(fā)進(jìn)行,低溫可行,高溫可行,△G= △H -T△S,四、焓變和熵變對反應(yīng)方向的共同影響,1. △H 0 該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；如：Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g)2. △H >0，△S0，△S>0 該反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2

7、(g),判斷依據(jù)： △G= △H－T △S ＜ 0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,（P42 交流與討論）,溫度對反應(yīng)自發(fā)性的情況,永遠(yuǎn)是—,在任何溫度都是自發(fā)反應(yīng),永遠(yuǎn)是+,在任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng),在高溫+ 在低溫—,在高溫是非自發(fā)反應(yīng)在低溫是自發(fā)反應(yīng),在高溫—在低溫+,在高溫是自發(fā)反應(yīng)在低溫是非自發(fā)反應(yīng),1．反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，不能確定反應(yīng)是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向，但是能否發(fā)

8、生，什么時候發(fā)生，多快才能完成，就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了。,注意,2．在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如石墨經(jīng)高溫高壓還是可以變?yōu)榻饎偸摹?練習(xí):,1.下列說法不正確的是A. 焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)的能自發(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)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。C. 一個反應(yīng)能否自發(fā)

9、進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱D. 一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān),C,2.下列反應(yīng)中，熵減小的是,D. 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g),D,3. 下列過程是非自發(fā)的是∶（ ）A、水由高處向低處流； B、天然氣的燃燒；C、鐵

10、在潮濕空氣中生銹； D、室溫下水結(jié)成冰。4. 碳酸銨（NH4）2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是∶（ ）A.其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大B.其分解是因為外界給予了能量；C.其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,,D,A,5.下列說法正確的是∶（ ）A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的；B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)

11、反應(yīng)一定是熵減少或不變；C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)；D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。6. 自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是∶（ ）A、吸熱反應(yīng)； B、放熱反應(yīng)；C、熵增加反應(yīng)；D、熵增加或放熱反應(yīng)。,C,,D,7.250C和1.01×105Pa時，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； △H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是∶（ ）A、是吸熱反應(yīng)；

12、 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)。,D,影響因素：,小結(jié)：,焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā),規(guī)律方法總結(jié),自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系,1、在溫度、壓力一定的條件下，放熱的熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行2、在溫度、壓力一定的條件下，吸熱的熵減少的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行3、當(dāng)焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導(dǎo)地位4、當(dāng)焓變和熵變的作用相反且二者相差不大，溫度