人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 全國(guó)獲獎(jiǎng)

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向第一頁(yè)，共二十頁(yè)?；瘜W(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)原理的組成部分第二頁(yè)，共二十頁(yè)。自然界中水總是從高處往低處流；電流是從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方流動(dòng)；室溫下冰塊自動(dòng)融化，鐵在潮濕環(huán)境下易生銹；墨水?dāng)U散；食鹽溶解于水生活中的現(xiàn)象那么我們?cè)撊绾闻袛嘁粋€(gè)過(guò)程，一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行呢？一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)反應(yīng)要自發(fā)的進(jìn)行是否要符合什么條件呢？以上過(guò)程的反方向會(huì)不會(huì)自發(fā)進(jìn)行？第三頁(yè)，共二十頁(yè)。1.自發(fā)過(guò)程:在一定條件下不需外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程.

自發(fā)過(guò)程的特征：有明確的方向性，具有做功的本領(lǐng)。要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做功。2.非自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，需要持續(xù)借助人為作用力才能進(jìn)行的過(guò)程。3.自發(fā)反應(yīng):在一定條件下無(wú)需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng).自發(fā)反應(yīng)是從屬于自發(fā)過(guò)程的，是屬于自發(fā)過(guò)程的一部分。第四頁(yè)，共二十頁(yè)。下列反應(yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)

△H=-546.6kJ·mol-1

共同特點(diǎn)：△H<O即放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定，△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行第五頁(yè)，共二十頁(yè)。一、能量判據(jù)（焓判據(jù)）反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放熱反應(yīng)△H＜0化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)第六頁(yè)，共二十頁(yè)。日常生活中長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)得到一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律→能量判據(jù)（焓判據(jù)）∶自發(fā)過(guò)程體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（這時(shí)體系會(huì)對(duì)外做功或者釋放熱量即△H﹤0）。是不是所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱的？第七頁(yè)，共二十頁(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)焓變只是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是惟一因素。只根據(jù)焓變來(lái)判斷反應(yīng)方向是不全面的。△H﹥O2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)

第八頁(yè)，共二十頁(yè)。一副嶄新的撲克牌被洗過(guò)后會(huì)怎樣？如果沒(méi)有法律的約束，世界會(huì)怎樣？下課鈴一響教室里會(huì)怎樣？你能發(fā)現(xiàn)這些看似不相干的事件之間的聯(lián)系嗎？有序混亂第九頁(yè)，共二十頁(yè)?？藙谛匏?/p>

（德國(guó)）熵由有序變?yōu)闊o(wú)序?yàn)榱私忉屵@樣一類(lèi)與能量狀態(tài)的高低無(wú)關(guān)的過(guò)程的自發(fā)性，克勞修斯提出了在自然界還存在著另一種能夠推動(dòng)體系自發(fā)變化的因素→熵第十頁(yè)，共二十頁(yè)。1、熵：表示體系混亂度的物理量。2、符號(hào)用S表示。3、熵值越大，體系混亂度越大。二、熵判據(jù)1、同一物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，液態(tài)較小，固態(tài)時(shí)最小。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 第十一頁(yè)，共二十頁(yè)。二、熵判據(jù)判斷下列反應(yīng)熵變大?。?、N2+3H2=2NH32、2C+O2=2CO3、CaCO3=CaO+CO2△S＜0△S＞0△S＞0第十二頁(yè)，共二十頁(yè)。注意：１。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)；２。熵變（△S）只決定于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變化的途徑無(wú)關(guān)；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)致體系的熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理。即熵判據(jù)第十三頁(yè)，共二十頁(yè)。5、焓判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用1、由焓判據(jù)知∶放熱過(guò)程（△H﹤0）常常是容易自發(fā)進(jìn)行；2、由熵判據(jù)知∶若干熵增加（△S﹥0）的過(guò)程是自發(fā)的；

-10℃的液態(tài)水能自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài)、鋁熱反應(yīng)是熵減反應(yīng)，它在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。因此熵判據(jù)判斷過(guò)程的方向也是不全面的3、很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)去判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)(吉布斯自由能變△G)

將更適合于所有的反應(yīng)過(guò)程。第十四頁(yè)，共二十頁(yè)。用焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)的方向

體系的自由能變化（符號(hào)為△G，單位為kJ·mol-1）綜合考慮了焓變和熵變對(duì)體系的影響，可用于化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的判斷：△G=△H-T△S當(dāng)△H＜0，△S＞0時(shí)，當(dāng)△H＞0，△S＜0時(shí)，根據(jù)△G<0判斷的只是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的可能性，具體的反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生，還涉及化學(xué)反應(yīng)速率等問(wèn)題。△G<0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行△G>0，反應(yīng)非自發(fā)進(jìn)行第十五頁(yè)，共二十頁(yè)。影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向反應(yīng)焓變反應(yīng)熵變共同影響吸熱放熱熵增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)第十六頁(yè)，共二十頁(yè)?！菊n堂測(cè)試】1、下列過(guò)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、鐵在潮濕空氣中生銹；D、室溫下水結(jié)成冰。2、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)，根據(jù)能量判據(jù)也能說(shuō)明它能自發(fā)分解；D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。DA第十七頁(yè)，共二十頁(yè)。4、金屬錫的冶煉常用焦炭作還原劑：SnO2(S)＋2C(s)==Sn(s)＋2CO(g)↑，反應(yīng)過(guò)程中能量的變化如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的ΔH、ΔS的說(shuō)法中正確的是（）A．ΔH＜0ΔS＜0 B．ΔH＞0ΔS＜0C．ΔH＜0ΔS＞0 D．ΔH＞0ΔS＞0D第十八頁(yè)，共二十頁(yè)。5、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)的能