化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向第1頁(yè)/共26頁(yè)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)平衡化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分第2頁(yè)/共26頁(yè)第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向第3頁(yè)/共26頁(yè)水總是自發(fā)地由高處往低處流自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)系生活知識(shí)，列舉一些能自動(dòng)發(fā)生的例子？第4頁(yè)/共26頁(yè)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方流動(dòng)；室溫下冰塊自動(dòng)融化；鐵器暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹；酸堿中和；鋅與CuSO4溶液會(huì)自動(dòng)反應(yīng)生成Cu和ZnSO4第5頁(yè)/共26頁(yè)自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程【歸納小結(jié)】如何判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？能量由高到低第6頁(yè)/共26頁(yè)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)？【思考與交流】共同特點(diǎn)：從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？體系傾向于從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài)△H<0有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行△H<0即放熱反應(yīng)第7頁(yè)/共26頁(yè)

凡是放熱反應(yīng)（△H＜0）都具有自發(fā)進(jìn)行的傾向。反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放熱反應(yīng)△H＜0一、能量判據(jù)（焓判據(jù)）第8頁(yè)/共26頁(yè)

在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)一定不能向著吸熱的方向自發(fā)進(jìn)行嗎？?第9頁(yè)/共26頁(yè)結(jié)論：△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，

但自發(fā)反應(yīng)不一定要△H<O2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)焓變只是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是唯一因素。只根據(jù)焓變來(lái)判斷反應(yīng)方向是不全面的。思與察觀考△H﹥ONH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)第10頁(yè)/共26頁(yè)我們知道，室溫下冰塊的溶解要吸熱，蒸汽擴(kuò)散，最終會(huì)混合均勻，這些過(guò)程都是自發(fā)的，與焓變有關(guān)嗎？是什么因素決定這些過(guò)程能自發(fā)進(jìn)行?[閱讀思考]課本P35相關(guān)內(nèi)容并回答。交流討論第11頁(yè)/共26頁(yè)氣態(tài)物質(zhì)能通過(guò)分子的擴(kuò)散自發(fā)地形成均勻的混合物。火柴散落有趨向于最大混亂度的傾向

體系從有序→無(wú)序是自發(fā)的。與能量狀態(tài)的高低無(wú)關(guān)第12頁(yè)/共26頁(yè)二、熵、熵增原理、熵判據(jù)體系混亂度有增加的傾向2、符號(hào)：S

1．熵（混亂度）：在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向，這種推動(dòng)體系變化的因素稱作熵。即熵是描述體系混亂度的物理量

3、熵判據(jù)：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，即熵（

△S）大于0（△S＞0)

。這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理。在用來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)方向時(shí)就稱為熵判據(jù)。第13頁(yè)/共26頁(yè)1、同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)有關(guān)：S（g）>S（l）>S（s）2、固體的溶解過(guò)程、墨水?dāng)U散過(guò)程和氣體擴(kuò)散過(guò)程。3、反應(yīng)過(guò)程中氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。導(dǎo)致混亂度增加的一些因素 清識(shí)知單第14頁(yè)/共26頁(yè)2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol

這兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，但卻能自發(fā)進(jìn)行，為什么？學(xué)以致用兩個(gè)反應(yīng)都是混亂度增大的反應(yīng)。第15頁(yè)/共26頁(yè)自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)結(jié)論：△S>O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，自發(fā)反應(yīng)不一定要△S>O熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是唯一因素。

?第16頁(yè)/共26頁(yè)CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)這個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？已知：△H(298K)=+178.2KJ?mol-1,

△S(298K)=+169.6J?mol-1?K-1思考第17頁(yè)/共26頁(yè)△G=△H-T△S自由能變化△G綜合考慮了焓變和熵變對(duì)體系的影響當(dāng)△G<0時(shí)，反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)當(dāng)△G>0時(shí)，反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng)視學(xué)科野美國(guó)物理化學(xué)家吉布斯

三、復(fù)合判據(jù)--△G第18頁(yè)/共26頁(yè)

1.過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向,不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)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)生，什么時(shí)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。

2.在討論過(guò)程的方向時(shí)，指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如：石墨經(jīng)高溫高壓還是可以變?yōu)榻饎偸?。注意【注意】?9頁(yè)/共26頁(yè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)１、能量判據(jù)(焓判據(jù)）：是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。２、熵判據(jù)：能量最低原理。熵增原理。是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的另一判據(jù)。３、復(fù)合判據(jù)：能量判據(jù)結(jié)合熵判據(jù)△G△H－T△S〓小結(jié)：4、過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率第20頁(yè)/共26頁(yè)學(xué)以致用巧解疑惑通過(guò)計(jì)算請(qǐng)你判斷此反應(yīng)有無(wú)自發(fā)進(jìn)行的傾向2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)已知298K、101KPa下，該反應(yīng)△H=-113.0KJ·mol-1

，△S=-143.5J·mol-1·K-1第21頁(yè)/共26頁(yè)【課堂達(dá)標(biāo)測(cè)試】1、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D.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)C第22頁(yè)/共26頁(yè)3、250C和1.01×105Pa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（）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)。D2、碳酸銨(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、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大；B、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；D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。A第23頁(yè)/共26頁(yè)D5、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)4、以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來(lái)解釋的是()A、硝酸銨自發(fā)地溶于水B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；

△H=+56.7kJ/molC、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);

△H=+74.