高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向課件

1、研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度研究化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生的問(wèn)題-化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題-化學(xué)平衡問(wèn)題化學(xué)平衡問(wèn)題-化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向水總是自發(fā)地由高處往低處流水總是自發(fā)地由高處往低處流自然界中有許多自然自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，請(qǐng)而然發(fā)生的現(xiàn)象，請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)系生活知識(shí)，同學(xué)們聯(lián)系生活知識(shí)，列舉一些能自動(dòng)發(fā)生列舉一些能自動(dòng)發(fā)生的例子？的例子？高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向自然界中水總是從高處往低處流；自然界中水總是從高處往低處流；電流總是從電位高的地方向電位低的地電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)；方流動(dòng)；室溫下冰塊自動(dòng)融化；

2、室溫下冰塊自動(dòng)融化；墨水?dāng)U散；墨水?dāng)U散；食鹽溶解于水；食鹽溶解于水；火柴棒散落火柴棒散落等等。高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向鎂條燃燒；酸堿中和；鎂條燃燒；酸堿中和；鐵器暴露在潮濕空氣中鐵器暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹；甲烷和氧氣的會(huì)生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，混合氣體遇明火就燃燒，鋅與鋅與CuSOCuSO4 4溶液會(huì)自動(dòng)溶液會(huì)自動(dòng)反應(yīng)生成反應(yīng)生成CuCu和和ZnSOZnSO4 4等，等，這些過(guò)程都是自發(fā)的，這些過(guò)程都是自發(fā)的，其逆過(guò)程就是非自發(fā)的。其逆過(guò)程就是非自發(fā)的。高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向NaNa投入投入H H2 2O O中中鐵生銹鐵生銹高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向Cu和和AgNO3反應(yīng)

3、反應(yīng)NaOH和和HCl反應(yīng)反應(yīng)高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向2.酸堿中和、鎂條燃燒都是能自發(fā)發(fā)生酸堿中和、鎂條燃燒都是能自發(fā)發(fā)生的反應(yīng)，有何共同特點(diǎn)？的反應(yīng)，有何共同特點(diǎn)？【思考與交流】【思考與交流】共同特點(diǎn)：共同特點(diǎn)：從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？2.H 0 即放熱反應(yīng)即放熱反應(yīng)1.高山流水為什么是自發(fā)過(guò)程？高山流水為什么是自發(fā)過(guò)程？1.體系體系趨向于從趨向于從高能狀態(tài)高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)低能狀態(tài)高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向一、焓判據(jù)（能量判據(jù)）一、焓判據(jù)（能量判據(jù)）反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量高高生

4、成物的總能量生成物的總能量低低放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)H0高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向能量判據(jù)：能量判據(jù)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍荏w系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（狀態(tài)（H 0）。）。一、焓判據(jù)（能量判據(jù)）一、焓判據(jù)（能量判據(jù)）（1）多數(shù)多數(shù)能能自發(fā)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)是是放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)注意：注意：高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H= 37.30kJ/molH= 56.7kJ/molH= 74.9kJ/mol高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向能量判據(jù)：能量判據(jù)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍荏w系

5、趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（狀態(tài)（H 0）。）。一、焓判據(jù)（能量判據(jù)）一、焓判據(jù)（能量判據(jù)）（1）多數(shù)多數(shù)能能自發(fā)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)是是放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)注意：注意：（2）有）有不少吸熱過(guò)程也能自發(fā)不少吸熱過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行進(jìn)行高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向。高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向舉例：高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向總結(jié)：焓變作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：若若 H0H0H0，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。發(fā)進(jìn)行。高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向墨水滴入水中氣體的擴(kuò)散高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向固體的溶解高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)

6、行的方向二、熵（二、熵（S）：）： 1.描述體系混亂度的物理量描述體系混亂度的物理量 2.符號(hào)：符號(hào)：S 單位：?jiǎn)挝唬篔mol-1K-1 3.大小判據(jù)：大小判據(jù)： （1）物質(zhì)的混亂度：體系混亂度越大，熵值）物質(zhì)的混亂度：體系混亂度越大，熵值越大；越大； （2）同一條件：不同物質(zhì)的熵值不同；）同一條件：不同物質(zhì)的熵值不同； （3）物質(zhì)的存在狀態(tài)：）物質(zhì)的存在狀態(tài)：S(g) S(l) S(s)。 高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向S(g)S(l)S(s)三種狀態(tài)下水的熵三種狀態(tài)下水的熵 冰冰 水水 水蒸氣水蒸氣高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向【學(xué)與問(wèn)】：【學(xué)與

7、問(wèn)】：35頁(yè)頁(yè) 根據(jù)熵判椐，生成氣體的過(guò)程是熵增根據(jù)熵判椐，生成氣體的過(guò)程是熵增大的過(guò)程，增大了反應(yīng)的自發(fā)性。大的過(guò)程，增大了反應(yīng)的自發(fā)性。（1 1）發(fā)生離子反應(yīng)條件之一是產(chǎn)生氣體，利用熵）發(fā)生離子反應(yīng)條件之一是產(chǎn)生氣體，利用熵判椐進(jìn)行解釋？判椐進(jìn)行解釋？高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1 小結(jié)：小結(jié)：自發(fā)過(guò)程的變化趨勢(shì)自發(fā)過(guò)程的變化趨勢(shì) 高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向4.反應(yīng)熵變反應(yīng)熵變:反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物總熵之差反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物總熵之差

8、(1)符號(hào)：符號(hào)：S (2)表達(dá)式表達(dá)式:S =S(生成物生成物) S (反應(yīng)物反應(yīng)物) (3)正負(fù)判斷：正負(fù)判斷： 氣體體積增大的反應(yīng)，氣體體積增大的反應(yīng)，S0,熵增加反應(yīng)熵增加反應(yīng) 氣體體積減小的反應(yīng)，氣體體積減小的反應(yīng)，S0S0高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向1、冰、冰 液態(tài)水液態(tài)水 水蒸氣水蒸氣2、氯化鈉晶體溶于水、氯化鈉晶體溶于水3、自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)：、自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)：N2O5分解：分解： 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol碳酸銨的分解：碳酸銨的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol共

9、同點(diǎn)：熵（共同點(diǎn)：熵（S）增加）增加【探究】下列自發(fā)過(guò)程熵變的特點(diǎn)【探究】下列自發(fā)過(guò)程熵變的特點(diǎn)高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向三、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向三、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向： 在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)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。是在用來(lái)判斷熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理。是在用來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)方向時(shí)就稱為熵判據(jù)化學(xué)反應(yīng)方向時(shí)就稱為熵判據(jù) 注意：注意：（1）熵變只是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一種因素；）熵變只是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一種因素；（2）熵變（）熵變（S）只決定于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變）只決定于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變化的途徑無(wú)關(guān)；化的途徑

10、無(wú)關(guān)；（3）熵判據(jù)只判斷一定條件化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，）熵判據(jù)只判斷一定條件化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。與化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向總結(jié)：自發(fā)過(guò)程的兩大變化趨勢(shì)：總結(jié)：自發(fā)過(guò)程的兩大變化趨勢(shì)： （1）能量趨于減小）能量趨于減小(焓減）焓減） （2）混亂度趨于增大（熵增）混亂度趨于增大（熵增）高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向2KClO3(s)= 2KCl(s)+3O2(g)H=-78.3kJ/mol S=494.4J/mol/K一定能自發(fā)反應(yīng)一定能自發(fā)反應(yīng)CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g)H=110.5kJ/mol S=-89.4J/mol/K 一定不能自發(fā)反

11、應(yīng)一定不能自發(fā)反應(yīng)4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2 (g)= 4Fe(OH)3(s)H=-444.3kJ/mol S=-280.1J/mol/K低溫下能自發(fā)反應(yīng)低溫下能自發(fā)反應(yīng)NH4HCO3 (s)+CH3COOH(aq)=CO2 (g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)H=37.30kJ/mol S=184.0J/mol/K高溫下能自發(fā)反應(yīng)高溫下能自發(fā)反應(yīng)舉例：高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向焓變焓變熵變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 H H0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0科學(xué)家們總結(jié)出了一條

12、公式科學(xué)家們總結(jié)出了一條公式G HT S，G代代表的是自由能，用自由能來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是最全面表的是自由能，用自由能來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是最全面最科學(xué)的，當(dāng)最科學(xué)的，當(dāng)G0時(shí)，反應(yīng)就可以自發(fā)進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)就可以自發(fā)進(jìn)行 任何溫度都自發(fā)進(jìn)行不能不能自發(fā)進(jìn)行較低溫度時(shí)自發(fā)進(jìn)行較低溫度時(shí)自發(fā)進(jìn)行高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行總結(jié)：高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向四、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響四、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響 1.判據(jù)：判據(jù)：H-TS 2.判據(jù)與反應(yīng)的自發(fā)性：判據(jù)與反應(yīng)的自發(fā)性： 0 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向G=HT S三、復(fù)合判據(jù)（自由能變化）三、復(fù)

13、合判據(jù)（自由能變化）當(dāng)當(dāng)G0時(shí)，時(shí)，反應(yīng)反應(yīng)不自發(fā)不自發(fā)進(jìn)行進(jìn)行NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H 0 S 0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0 S0判斷這兩個(gè)反判斷這兩個(gè)反應(yīng)什么條件下應(yīng)什么條件下自發(fā)進(jìn)行？自發(fā)進(jìn)行？低溫可行低溫可行高溫可行高溫可行高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向影響因素：影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向 反應(yīng)焓變反應(yīng)焓變 反應(yīng)熵變反應(yīng)熵變共同影響共同影響吸熱吸熱放熱放熱熵增熵增熵減熵減小結(jié)：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)焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向(1)很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)判

14、斷同很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以應(yīng)一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧。兩個(gè)判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ)以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判和熵判據(jù)組合成的據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)復(fù)合判據(jù)(吉布斯自由能變吉布斯自由能變G)將更將更適適合合于于所有的過(guò)程所有的過(guò)程。(2)(2)過(guò)程的自發(fā)性只能過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向用于判斷過(guò)程的方向，不能，不能確定過(guò)程確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向(3)(3)在討論過(guò)程的方向時(shí)，指的是沒(méi)有外在討論過(guò)程的方向時(shí)，指的是沒(méi)有外

15、界干擾時(shí)體系的性質(zhì)界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。結(jié)果。如：如： 水泵可以把水從低水位升至高水位；水泵可以把水從低水位升至高水位；用高溫可使石灰石分解；用高溫可使石灰石分解；高溫高壓石墨高溫高壓石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的例子，轉(zhuǎn)化為金剛石的例子，實(shí)現(xiàn)后者的先決實(shí)現(xiàn)后者的先決條件是要向體系中輸入能量，條件是要向體系中輸入能量，該過(guò)程的該過(guò)程的本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向【課堂達(dá)標(biāo)測(cè)試】【課堂達(dá)標(biāo)測(cè)試】1、下列過(guò)程是非自發(fā)的是、下列過(guò)程是非自發(fā)的是 （ ）A、水由高處向低處

16、流；、水由高處向低處流； B、天然氣的燃燒；、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹；、鐵在潮濕空氣中生銹； D、室溫下水結(jié)成冰。、室溫下水結(jié)成冰。2、下列說(shuō)法不正確的是（、下列說(shuō)法不正確的是（ ）A. 焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(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。程度越大，熵值越大。C. 一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱D. 一個(gè)反應(yīng)能否

17、自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有一個(gè)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)關(guān)CD高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向4、250C和和1.01105Pa時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng): 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.76kJ/mol， 自發(fā)進(jìn)行的原因是（自發(fā)進(jìn)行的原因是（ ） A、是吸熱反應(yīng)；、是吸熱反應(yīng)； B、是放熱反應(yīng)；、是放熱反應(yīng)； C、是熵減少的反應(yīng)；、是熵減少的反應(yīng)； D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。D3、碳酸銨、碳酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，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（對(duì)其說(shuō)法中正確的是（ ） A、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大；增大； B、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量；、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量； C、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)能自發(fā)分解；、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)能自發(fā)分解； D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。A高二化學(xué)化學(xué)反進(jìn)應(yīng)行的方向D6、下列反應(yīng)中，熵減小的是（、下列反應(yīng)中，熵減小的是（ ）A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3