《化學反應的方向》課件4

章化學反應的方向、限度與速率節(jié)化學反應的方向章化學反應的方向、限度與速率1知識點一反應焓和反應方向

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欄目鏈接1．反應焓及焓變。(1)焓：是描述物質具有能量的一個物理量。符號：H，單位：kJ·mol－1。(2)焓變：體系狀態(tài)改變時，反應產物的總焓與反應物的總焓之差，與變化的途徑無關，只與初態(tài)和終態(tài)有關。ΔH＝ΔH2－ΔH1，單位：kJ·mol－1。(3)吸熱反應：化學反應吸收熱量，ΔH為正值，表示體系從環(huán)境吸收熱量，即H反應物＜H生成物。知識點一反應焓和反應方向情景導入2

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欄目鏈接放熱反應：化學反應放出熱量，ΔH為負值，表示體系放熱給環(huán)境，即H反應物>H生成物。2．自發(fā)過程和自發(fā)反應。(1)自發(fā)過程：在一定條件下不借助外部力量就能自動進行的過程。如生活中的自發(fā)過程：①自然界中的水由高處往低處流，而不會自動從低處往高處流；②物理學中研究的電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動；③日常生活中，氣溫一升高，冰雪自動融化。情景導入欄目鏈接放熱反應：3

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欄目鏈接

(2)自發(fā)反應：在一定條件(如溫度、壓強)下，一個反應可以自發(fā)進行到一定程度，稱為自發(fā)反應。常見的自發(fā)反應見下表：情景導入欄目鏈接(2)自4

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欄目鏈接3.規(guī)律總結。(1)大量化學實驗事實證明：多數(shù)能自發(fā)進行的化學反應是放熱的，例如表中的幾個放熱反應。(2)不少吸熱反應也能自發(fā)進行，例如表中前兩個吸熱反應。(3)還有一些吸熱反應在室溫下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下則能自發(fā)進行，像表中最后一個吸熱反應(碳酸鈣分解)。情景導入欄目鏈接3.規(guī)律總5

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欄目鏈接(4)體系總是趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時體系往往會對外做功或釋放熱量)。這一經驗規(guī)律就是能量判斷依據(jù)，即焓變與一個反應能否自發(fā)進行是有關的因素。4．結論。反應放熱有利于反應自發(fā)進行，反應吸熱也有可能自發(fā)進行，說明反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關的一個因素，但不是唯一因素。情景導入欄目鏈接(4)體系6

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欄目鏈接例1下列過程屬非自發(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．室溫下水結成冰解析：自然界中水由高處向低處流，天然氣的燃燒，鐵在潮濕空氣中的生銹，室溫下冰的融化，都是自發(fā)過程，其逆過程都是非自發(fā)的。答案：D情景導入欄目鏈接例1下列7

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欄目鏈接?變式訓練1．下列說法正確的是(D)A．不借助于外力能自發(fā)進行的過程，其體系的能量趨向于從低能狀態(tài)轉變?yōu)楦吣軤顟B(tài)B．自發(fā)是指反應有向某方向進行的傾向，且反應一定發(fā)生C．放熱反應均是自發(fā)進行的反應D．生活中常見的鋼鐵腐蝕、食物腐爛、水往低處流等都屬于自發(fā)過程情景導入欄目鏈接?變式訓練8

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欄目鏈接解析：自發(fā)進行的過程，體系的能量降低，故A項錯誤；能自發(fā)進行的反應不一定能發(fā)生，故B項錯誤；放熱反應也不一定能自發(fā)進行，還與熵變有關，故C項錯誤；鋼鐵腐蝕、食物腐爛、水往低處流都不需要借助外力就能進行，屬于自發(fā)過程，故D項正確。情景導入欄目鏈接解析：自發(fā)9知識點二焓變與熵變反應方向的共同影響

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欄目鏈接1．焓和熵均為熱力學函數(shù)。焓和熵的變化只決定于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變化的途徑無關。且ΔH與ΔS共同影響一個化學反應在一定條件下能否自發(fā)進行，它們與化學反應速率無關。2．化學反應方向的判據(jù)。在溫度和壓力一定的條件下，自發(fā)反應總是向ΔH－TΔS<0的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)，這就是化學反應的綜合判據(jù)。知識點二焓變與熵變反應方向的共同影響情景導入10

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欄目鏈接因為放熱反應的焓變小于零，熵增加的反應的熵變大于零，都對ΔH－TΔS<0作出貢獻，因此放熱和熵增加有利于反應的自發(fā)進行，其規(guī)律為：(1)放熱的熵增加反應一定能自發(fā)進行；(2)吸熱的熵減小反應一定不能自發(fā)進行；情景導入欄目鏈接因為放熱反11

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欄目鏈接

(3)當焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導地位；(4)此外，如果焓變和熵變的作用相反且相差不大時，溫度有可能對反應的方向起決定性作用。總之，在判斷反應的方向時，應該同時考慮焓變與熵變這兩個因素，用ΔH－TΔS作為判據(jù)。情景導入欄目鏈接(3)當12

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欄目鏈接溫馨提示①反應自發(fā)性的判據(jù)只是指出了反應自發(fā)進行的可能性，但不能確定化學反應是否一定會發(fā)生，因為反應能否實際發(fā)生還涉及反應速率的問題。如：用于汽車尾氣凈化的一個反應：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298

K，101

kPa下，該反應的ΔH＝－113.0

kJ·mol－1，ΔS＝－145.3

J·mol－1·K－1，則ΔH－TΔS＝－69.70

kJ·mol－1<0，因此該反應在室溫下能自發(fā)進行；但該反應在室溫下的反應速率極慢，幾乎不能進行。情景導入欄目鏈接溫馨提示13

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欄目鏈接②在討論反應進行的方向時，我們得出的結論是在一定條件下，不能隨意應用于其他場合。③在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質。若允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結果。例如石墨經高溫高壓是可以變成金剛石的。情景導入欄目鏈接②在討論反14

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欄目鏈接例2碳酸銨[(NH4

)2CO3]在室溫下就自發(fā)的分解產生氨氣，對其說法中正確的是(

)A．碳酸銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大B．碳酸銨分解是因為外界給予了能量C．碳酸銨分解是吸熱反應，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)分解解析：(NH4)2CO3自發(fā)分解，是因為體系中氣態(tài)氨氣的生成而使熵增大。解決此題的依據(jù)是：熵增加原理是解釋部分自發(fā)過程的判據(jù)。答案：A情景導入欄目鏈接例2碳酸15

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欄目鏈接?變式訓練2．對于化學反應的方向的確定，不僅僅與焓變(ΔH)有關，也與溫度(T)、熵變(ΔS)有關。實驗證明，化學反應的方向由ΔH－TΔS確定，若ΔH－TΔS＜0，則反應能自發(fā)進行，否則不能自發(fā)進行。下列說法正確的是(A)A．在溫度、壓強一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個化學反應的方向B．溫度、壓強一定時，吸熱的熵增加反應一定能自發(fā)進行C．反應焓變是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素D．固體溶解過程與焓變有關情景導入欄目鏈接?變式訓練16

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欄目鏈接解析：溫度、壓強一定時，ΔH－TΔS＜0，則反應自發(fā)進行，因此化學反應方向是反應焓變和熵變共同影響的結果。故A選項正確，C選項錯誤；吸熱反應的焓變大于零，熵增加的反應熵變大于零，因此吸熱的熵增加反應不一定能自發(fā)進行，B選項錯誤；固體溶解的過程，體系混亂度增大，它是熵增加的過程，D選項錯誤。情景導入欄目鏈接解析：溫度17知識點三溫度與反應方向的關系

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欄目鏈接1．焓與熵都是物質的狀態(tài)函數(shù)，在一定溫度范圍內，溫度變化對反應物與反應產物的焓、熵的影響程度幾乎相等，所以對ΔH、ΔS的影響不大。當溫度變化范圍不大時，可以假定它們?yōu)槌?shù)。2．從化學反應方向的判據(jù)表達式ΔH－TΔS看，溫度T出現(xiàn)在熵變ΔS的系數(shù)上，所以也會對化學反應的方向有影響。溫度與反應方向的關系如下圖所示：知識點三溫度與反應方向的關系情景導入18

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欄目鏈接已知298

K下反應HCl(g)＋NH3(g)===NH4Cl(s)ΔH＝－176.4

kJ·mol－1，ΔS＝－284.3

J·mol－1·K－1。試判斷該反應的自發(fā)性。情景導入欄目鏈接已知29819

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欄目鏈接解析：根據(jù)焓變和熵變作用相反；二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導地位。此題中焓變對反應方向起決定性作用。由化學反應方向的判據(jù)計算如下：ΔH－TΔS＝－176.4

kJ·mol－1－298

K×(－284.3×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－91.7

kJ·mol－1<0。答案：該反應在298

K下為自發(fā)反應。思路點撥：焓變和熵變是一定溫度下化學反應能否自發(fā)進行的復合判據(jù)，運用ΔH－TΔS<0公式。情景導入欄目鏈接解析：根據(jù)20

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欄目鏈接?變式訓練3．已知：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO(g)

ΔH＞0，ΔS＞0，則該反應能自發(fā)進行的條件是(B)A．低溫B．高溫C．任何溫度下都能自發(fā)進行D．任何溫度下都不能自發(fā)進行解析：ΔG＝ΔH－TΔS＜0時，反應能自發(fā)進行，因ΔH＞0，ΔS＞0，則在高溫下ΔG可能小于零，故選B。情景導入欄目鏈接?變式訓練21《化學反應的方向》課件422

4、教學必須從學習者已有的經驗開始?！磐?/p>

5、構成我們學習最大障礙的是已知的東西，而不是未知的東西。——貝爾納

6、學習要注意到細處，不是粗枝大葉的，這樣可以逐步學習摸索，找到客觀規(guī)律?！焯亓?/p>

7、學習文學而懶于記誦是不成的，特別是詩。一個高中文科的學生，與其囫圇吞棗或走馬觀花地讀十部詩集，不如仔仔細細地背誦三百首詩。——朱自清

8、一般青年的任務，尤其是共產主義青年團及其他一切組織的任務，可以用一句話來表示，就是要學習。——列寧

9、學習和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企圖一腳跨上四五步，平地登天，那就必須會摔跤了。——華羅庚

10、兒童的心靈是敏感的，它是為著接受一切好的東西而敞開的。如果教師誘導兒童學習好榜樣，鼓勵仿效一切好的行為，那末，兒童身上的所有缺點就會沒有痛苦和創(chuàng)傷地不覺得難受地逐漸消失。——蘇霍姆林斯基

11、學會學習的人，是非常幸福的人?！啄系?/p>

12、你們要學習思考，然后再來寫作?！纪吡_14、許多年輕人在學習音樂時學會了愛?！R杰

15、學習是勞動，是充滿思想的勞動?！獮跎晁够?/p>

16、我們一定要給自己提出這樣的任務：第一，學習，第二是學習，第三還是學習?！袑?/p>

17、學習的敵人是自己的滿足，要認真學習一點東西，必須從不自滿開始。對自己，“學而不厭”，對人家，“誨人不倦”，我們應取這種態(tài)度?！珴蓶|

18、只要愿意學習，就一定能夠學會?！袑?/p>

19、如果學生在學校里學習的結果是使自己什么也不會創(chuàng)造，那他的一生永遠是模仿和抄襲?！蟹颉ね袪査固?/p>

20、對所學知識內容的興趣可能成為學習動機?！澘品?/p>

21、游手好閑地學習，并不比學習游手好閑好?！s翰·貝勒斯

22、讀史使人明智，讀詩使人靈秀，數(shù)學使人周密，自然哲學使人精邃，倫理學使人莊重，邏輯學使人善辯?！喔?/p>

23、我們在我們的勞動過程中學習思考，勞動的結果，我們認識了世界的奧妙，于是我們就真正來改變生活了。——高爾基

24、我們要振作精神，下苦功學習。下苦功，三個字，一個叫下，一個叫苦，一個叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛澤東

25、我學習了一生，現(xiàn)在我還在學習，而將來，只要我還有精力，我還要學習下去?！獎e林斯基

13、在尋求真理的長河中，唯有學習，不斷地學習，勤奮地學習，有創(chuàng)造性地學習，才能越重山跨峻嶺?！A羅庚52、若不給自己設限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。53、希望是厄運的忠實的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永沒有時間悲哀。55、領導的速度決定團隊的效率。56、成功與不成功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。57、任何的限制，都是從自己的內心開始的。58、偉人所達到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴譽就很難挽回。59、不要說你不會做！你是個人你就會做！60、生活本沒有導演，但我們每個人都像演員一樣，為了合乎劇情而認真地表演著。61、所謂英雄，其實是指那些無論在什么環(huán)境下都能夠生存下去的人。62、一切的一切，都是自己