高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率2.1化學(xué)反應(yīng)的方向課件魯科版.ppt

1、第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率,第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向,化學(xué)反應(yīng)的方向,本節(jié)知識目錄,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位,了解自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)的主要特點(diǎn)，了解焓判據(jù)、熵判據(jù)的含義，會用焓變和熵 變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。,學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：,反應(yīng)方向的判斷。,知識回顧,AB,高能,低能,釋放,有序,無序,知識回顧,知識回顧,不用借助外力作用,自發(fā),方向性,不能自發(fā)進(jìn)行,學(xué)習(xí)探究,釋放,放熱,高,低,穩(wěn)定,能,吸收,吸,低,高,不穩(wěn)定,不能,放,能,不能,能,放,能,能,學(xué)習(xí)探究,2化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與熵變的關(guān)系,(1)熵的概念,自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序，體系的混亂度增大。體系的混亂度常用熵來描述，熵的概念是表

2、示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)程度的物理量，其符號為S。熵值越大，體系的混亂度越大。,(2)影響熵大小的因素,同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)及外界條件有關(guān)，如對同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時(shí)熵值大小為S(g)S(l)S(s)。,同一條件下，不同的物質(zhì)熵值不同。,(3)熵判據(jù),在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，即熵變(符號S)大于零，這個原理叫做熵增原理。在用熵變來判斷過程的方向時(shí)，就稱為熵判據(jù)。,當(dāng)S0時(shí)，反應(yīng)為熵減反應(yīng)，在一定條件下不能自發(fā)進(jìn)行。,當(dāng)S0時(shí)，反應(yīng)為熵增反應(yīng)，在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行。,學(xué)習(xí)探究,如：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)S39.35 Jmol1K1

3、，上述反應(yīng)為熵減少的反應(yīng)，但在一定條件下，該反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。說明“熵判據(jù)”也具有一定的局限性。,(4)反應(yīng)熵變是與反應(yīng)進(jìn)行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。,歸納總結(jié),從能量角度(即焓變)看，化學(xué)反應(yīng)有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向，而從熵變角度看，化學(xué)反應(yīng)有呈現(xiàn)最大混亂度的傾向，在實(shí)際的化學(xué)變化中，H與S傾向有時(shí)會出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個具體化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向時(shí)，不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結(jié)論。,C,學(xué)習(xí)探究,I,C,只使用催化劑便可使尾氣發(fā)生轉(zhuǎn)化，故此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；因反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故熵減??；因熵減小不利于反應(yīng)自發(fā)

4、，故自發(fā)進(jìn)行的原因是反應(yīng)放熱。,學(xué)習(xí)探究,1用焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)的方向,(1)由焓判據(jù)知放熱反應(yīng)是易進(jìn)行的；由熵判據(jù)知熵值增加是自發(fā)的。很多情況下用不同的判據(jù)判定同一個反應(yīng)，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果。,(2)復(fù)合判據(jù)是HTS 。即綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響，可用于化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判斷。,(3)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向HTS0的方向進(jìn)行，直到達(dá)平衡狀態(tài)。,HTS0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,HTS0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,HTS0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),學(xué)習(xí)探究,HTS78.03 kJmol1298 K494.4103 kJmol1K1225.36 kJmol10。,HTS110

5、.5 kJmol1298 K(89.36103 kJmol1K1) 137.13 kJmol10。,HTS444.3 kJmol1298 K(280.1103 kJmol1K)360.83 kJmol10 。,HTS178.2 kJmol1298 K169.6103 kJmol1K1 127.66 kJmol10 。,能,能,不能,不能,(1)(3),歸納總結(jié),2.反應(yīng)發(fā)生的條件有多種，HTS這個判據(jù)只能用于溫度、壓強(qiáng)一定條件下 的反應(yīng)，不能用于其他條件(如溫度、體積一定)下的反應(yīng)。,1.復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)方向的有關(guān)規(guī)律,(1)若H0，則反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。,(2)若H0，S0，則反應(yīng)一定不能自

6、發(fā)進(jìn)行。,(3)當(dāng)H0，S0或H0，S0時(shí)，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，一般低溫時(shí)焓變影響為主，高溫時(shí)熵變影響為主。,3.反應(yīng)的自發(fā)性只能判斷方向性，反應(yīng)能否實(shí)現(xiàn)，還要看具體的反應(yīng)條件。,B,學(xué)習(xí)探究,I,HTS69.7 kJmol10，說明該反應(yīng)在理論上是可行的，所以能用于,能,該反應(yīng)的,消除汽車尾氣中的NO,解析HTS113.0 kJmol1298 K(145.3103 kJmol1 K1)69.7 kJmol10，故理論上該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。,自我檢測,反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，主要由自由能來決定，從公式GHTS可知G0(為負(fù)值)時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。如果是吸熱反應(yīng)，H為正值，G的正負(fù)取決于TS的大小。,C,自我檢測,本題考查化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)，放熱反應(yīng)常常是容易進(jìn)行的過程，吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)反應(yīng)；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大，可能減小，也可能不變。過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，是否能實(shí)現(xiàn)還要看具體的條件。故選A。,A,自我檢測,由得C(石墨，s) =C(金剛石，s)H1.9 kJmol1，根據(jù)焓判據(jù)，則說明金剛石變成石墨是自發(fā)的，B正確；H0，說明石墨變成金剛石需吸收能量