人教版第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)方向.ppt

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,學(xué)習(xí)要求1、理解能量判據(jù)、熵的概念2、利用能量判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向3、利用熵變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,鹽酸滴加到石灰石上,二氧化碳?xì)怏w通入氯化鈣溶液中,1、高山流水是一個(gè)自動(dòng)進(jìn)行的自然過程。高處水一定會(huì)流到低處嗎？流動(dòng)的速率如何?,2、低處水可以流至高處么？,3、在“低水高流”的過程中一旦外界停止做功，該過程還能繼續(xù)進(jìn)行下去嗎？,可采取什么措施？,思考與交流,請(qǐng)盡可能多地列舉你熟知的自發(fā)過程。,自發(fā)過程：在一定條件下，不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程；,非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)借助人為作用才能進(jìn)行的過程。,以“物體由高處自由下落”為代表，探究自發(fā)過程中有哪些變化趨勢(shì)。,（釋放熱量或?qū)ν庾龉Γ?1、能量趨于降低,共同特點(diǎn)：高能態(tài)低能態(tài)+能量,化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程,(1)鈉與水反應(yīng)：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH+H2(g)H=368kJ/mol,(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824kJ/mol,(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/mol,共同點(diǎn)放熱反應(yīng)H0,一、自發(fā)過程的能量判據(jù),能量判據(jù)：自發(fā)過程的體系取向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時(shí)體系會(huì)對(duì)外部做功或釋放熱量)，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是能量判據(jù)。,能量判據(jù)又稱焓判據(jù)，即H0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向，焓判據(jù)是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。,已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(金剛石、s)+O2(g)CO2(g)H1395.41kJ/molC(石墨、s)+O2(g)CO2(g)H2393.51kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法正確的是A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程C.石墨比金剛石能量低D.金剛石比石墨能量低,AC,練習(xí)1,知道了某過程有自發(fā)性之后，則可判斷出過程的方向可確定過程是否一定會(huì)發(fā)生可預(yù)測(cè)過程發(fā)生完成的快慢可判斷過程的熱效應(yīng),練習(xí)2,A,？,判斷下列過程中能量的變化情況：,1、冰液態(tài)水水蒸氣,2、氯化鈉晶體溶于水,N2O5分解：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+56.7kJ/mol,碳銨的分解：(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9kJ/mol,自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng),以“物體由高處自由下落”為代表，探究自發(fā)過程中有哪些變化趨勢(shì)。,2、混亂度趨于增加,1、能量趨于降低,分析剛才兩個(gè)自發(fā)過程中混亂度的變化情況：,1、冰液態(tài)水水蒸氣,2、氯化鈉晶體溶于水,混亂度：表示體系的不規(guī)則或無(wú)序狀態(tài)?；靵y度的增加意味著體系變得更加無(wú)序,混亂度與熵,熵：熱力學(xué)上用來(lái)表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)，符號(hào)為S體系的無(wú)序性越高，即混亂度越高，熵值就越大,在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向,熵增,同一物質(zhì)，在氣態(tài)時(shí)熵最大，液態(tài)時(shí)次之，固態(tài)時(shí)最小。,熵變S：化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。S=S產(chǎn)物S反應(yīng)物,二、自發(fā)過程的熵判據(jù),熵判據(jù)：,在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理，是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的另一判據(jù)熵判據(jù)。,自發(fā)過程的變化趨勢(shì),2、混亂度趨于增加,1、能量趨于降低,室溫時(shí)冰融化10時(shí)水結(jié)冰,三、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向,2、物質(zhì)的混亂度趨于增加,1、物質(zhì)具有的能量趨于降低,H(焓變),S(熵變)0,放熱反應(yīng),自發(fā)進(jìn)行,不自發(fā)進(jìn)行,不能定性判斷,不能定性判斷,H0,S0,S0,S0,S0,熵增原理,0,練習(xí)3,碳銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是A、碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大。B、碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量C、碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(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。,A,練習(xí)4,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是,D.CO(g)C(s)1/2O2,B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(s),D,熵減,熵增,熵增,熵增,信息：體系自由能變化（G）綜合考慮了焓變和熵變對(duì)反應(yīng)體系的影響：G=H-TS（為熱力學(xué)溫度，均為正值）。在恒溫、恒壓下，用G判斷化學(xué)反應(yīng)在該狀況時(shí)自發(fā)進(jìn)行的方向顯得更為科學(xué)（當(dāng)G0時(shí)可自發(fā)進(jìn)行）。,請(qǐng)閱讀所給信息，然后回答問題,自發(fā)進(jìn)行,不自發(fā)進(jìn)行,低溫時(shí),高溫時(shí),低溫時(shí),高溫時(shí),低溫不自發(fā),高溫自發(fā),低溫自發(fā),高溫不自發(fā),H,一、自發(fā)過程的變化趨勢(shì),1、能量趨于降低,2、混亂度趨于增加,二、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向,2、物質(zhì)的混亂度趨于增加,1、物質(zhì)具有的能量趨于降低,H(焓變)0,放熱反應(yīng),熵增原理,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,注意