化學(xué)反應(yīng)的方向和限度精品課件

1、水往低處流水往低處流冰融化冰融化自然界中的自發(fā)過(guò)程體現(xiàn)了自然界中的自發(fā)過(guò)程體現(xiàn)了自然界變化的方向性自然界變化的方向性問(wèn)題問(wèn)題1 1：自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，物自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)是否也能自然發(fā)生呢？請(qǐng)聯(lián)系已學(xué)質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)是否也能自然發(fā)生呢？請(qǐng)聯(lián)系已學(xué)知識(shí)舉例知識(shí)舉例。自發(fā)反應(yīng)：自發(fā)反應(yīng)： 在在一定條件一定條件下，下，無(wú)需外界幫助無(wú)需外界幫助就能就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng) .(1) 一定條件指的是一定溫度和一定壓強(qiáng)，外界幫助一定條件指的是一定溫度和一定壓強(qiáng)，外界幫助可以是如通電光照等。可以是如通電光照等。(2)自發(fā)反應(yīng)在自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件恰當(dāng)條件下

2、才能實(shí)現(xiàn)下才能實(shí)現(xiàn).教科書(shū)教科書(shū)P42 頁(yè)頁(yè)v教材教材P43這些反應(yīng)在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)有何共同特點(diǎn)？這些反應(yīng)在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)有何共同特點(diǎn)？H H0 0，即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。，即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。影響化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的因素探究影響化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的因素探究v能量判據(jù)能量判據(jù)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（H 0）。）。vH 0 有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，絕大有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，絕大多數(shù)的多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，且放出，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反的熱量越多，體系能量降低越多，反應(yīng)越完

3、全。應(yīng)越完全。影響化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的因素探究影響化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的因素探究影響化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)發(fā)生的因素探究影響化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)發(fā)生的因素探究？觀察與思考觀察與思考教材教材P43實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：其他反應(yīng)事實(shí)：硝酸銨的溶解過(guò)程是吸熱過(guò)程卻能其他反應(yīng)事實(shí)：硝酸銨的溶解過(guò)程是吸熱過(guò)程卻能自發(fā)進(jìn)行；碳酸鈣常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但高溫下自發(fā)進(jìn)行；碳酸鈣常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但高溫下也能自發(fā)進(jìn)行。也能自發(fā)進(jìn)行。問(wèn)題問(wèn)題2：為什么有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行呢？為什么有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行呢？有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，木片和錐形瓶粘到一起有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，木片和錐形瓶粘到一起焓變焓變（H）是）是決定決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)

4、行的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一因素之一，但不是唯一因素。但不是唯一因素。有序有序混亂v研究表明，除熱效應(yīng)外，決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的研究表明，除熱效應(yīng)外，決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一因素另一因素體系的混亂度體系的混亂度（熵（熵S）v熵：熵：衡量一個(gè)體系衡量一個(gè)體系混亂度混亂度的物理量叫做熵，用符號(hào)的物理量叫做熵，用符號(hào) S 表示。表示。單位：?jiǎn)挝唬骸癑mol1K1” 對(duì)于同一物質(zhì)：對(duì)于同一物質(zhì)：S(g)S(l)S(s)v熵變：熵變：反應(yīng)前后體系的反應(yīng)前后體系的熵的變化熵的變化叫做反應(yīng)的熵變叫做反應(yīng)的熵變. 用用S表示。表示。S 0 說(shuō)明反應(yīng)的混亂度增大。說(shuō)明反應(yīng)的混亂度增大。 反應(yīng)的反應(yīng)的 S越大

5、越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，這個(gè)判越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，這個(gè)判據(jù)叫據(jù)叫熵判據(jù)。熵判據(jù)。v教材教材P45頁(yè)頁(yè)如何正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行？如何正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行？體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。所以要正確判斷一個(gè)反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行，所以要正確判斷一個(gè)反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行，必須綜合考慮必須綜合考慮反應(yīng)的反應(yīng)的焓變焓變H即能量判據(jù)即能量判據(jù)和和熵變熵變S 即熵判據(jù)即熵判據(jù).在恒溫、恒壓時(shí)，在恒溫、恒壓時(shí)，1.1.H0 0，S0 0，則反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；，則反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；2.2.H0 0，S0

6、0，則反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行；，則反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行；3.3.H0 0，S0 0或或H0 0，S0 0，反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn)，反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn) 行，也可能不自發(fā)進(jìn)行，與反應(yīng)的溫度有關(guān)。行，也可能不自發(fā)進(jìn)行，與反應(yīng)的溫度有關(guān)。1復(fù)合判據(jù)：復(fù)合判據(jù)：GHTS(1)當(dāng)當(dāng)G0時(shí)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。時(shí)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。H一定一定不能不能自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行一定一定能能自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行高溫高溫下能自發(fā)進(jìn)行下能自發(fā)進(jìn)行低溫低溫下能自發(fā)進(jìn)行下能自發(fā)進(jìn)行S復(fù)合判據(jù)：復(fù)合判據(jù)：例：例：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)例：例：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)例：例： NH3

7、(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)例：例： Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g)H0，S0H0，S0H0，S0H0，S0用復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)方向的有關(guān)規(guī)律用復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)方向的有關(guān)規(guī)律 (1)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，放熱的熵增反應(yīng)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，放熱的熵增反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。一定能自發(fā)進(jìn)行。 (2)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，吸熱的熵減的反在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，吸熱的熵減的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。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(shí)，如果二者大小當(dāng)焓變和熵變的作用相反時(shí)，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導(dǎo)地位。相差懸殊，

8、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相差不大時(shí)，溫當(dāng)焓變和熵變的作用相反且相差不大時(shí)，溫度有可能對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。度有可能對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。 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)能量判據(jù)能量判據(jù)熵判據(jù)熵判據(jù)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.

9、室溫下水結(jié)成冰室溫下水結(jié)成冰D練練 習(xí)習(xí)2.下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是 （ ） A. 放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非 自發(fā)的自發(fā)的 B. 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一 定是熵減少或不變定是熵減少或不變 C. 自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn) D. 自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)C練練 習(xí)習(xí)3. 250C和和1.01105Pa時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng): 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) H= + 56.76 kJmol-1 ，能自發(fā)進(jìn)行的原因是能自發(fā)進(jìn)

10、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)D練練 習(xí)習(xí)4 4判斷正誤判斷正誤( (正確打正確打“”“”號(hào)，錯(cuò)誤打號(hào)，錯(cuò)誤打“”號(hào)號(hào)) )。(1)(1)自發(fā)反應(yīng)一定很容易發(fā)生。自發(fā)反應(yīng)一定很容易發(fā)生。( () )(2)O(2)O2 2轉(zhuǎn)化變?yōu)檗D(zhuǎn)化變?yōu)镺 O3 3時(shí)，熵減小。時(shí)，熵減小。( () )(3)(3)同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大。同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大。( () )(4)(4)合成氨反應(yīng)合成氨反應(yīng)N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3；H H 00，高溫有，高溫有利于其自發(fā)進(jìn)行。利于其自發(fā)進(jìn)行。( () )(5)(5)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定真的能發(fā)生。能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定真的能發(fā)生。( () )答案：答案：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)思思 考考 根據(jù)尾氣的成分，你希望發(fā)生根據(jù)尾氣的成分，你希望發(fā)生怎樣的反應(yīng)來(lái)減輕大氣污染？怎樣的反應(yīng)來(lái)減輕大氣污染？帶來(lái)的帶來(lái)的 大氣環(huán)境問(wèn)題？大氣環(huán)境問(wèn)題？則則G =G =H-TH-TS = - 69.68 KJS = - 69.68 KJmolmol-1-1 0, 0,因此，因此，室溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。室溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。H-TS作出判斷，如果作