高中化学选修4人教版2.4化学反应进行的方向 课件（共30张ppt）

第三节 化学反应进行的方向 自发过程 焓判据 熵判据 自发过程 1 化学反应进行的方向 留意生活 化学反应进行的方向 化学反应进行的方向 情景设计 红墨水扩散 Cu和AgNO3反应 1、自发过程：在一定条件下，不用借助外部力量就能自动进行的过程（高山流水、自由落体运动等）。 2、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应（镁条燃烧、酸碱中和）。 化学反应进行的方向 1、反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。 2、在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。 总结感悟 焓判据 2 思考：分析以下反应的特点： （1）甲烷燃烧 CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H = -802.3 kJ·mol-1 （2）铁生锈 3Fe(s) + 3/2O2(g) = Fe2O3(s) △H = -824 kJ·mol-1 （3）氢气和氧气反应 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H = -571.6 kJ·mol-1 交流讨论 焓判据 共同特点：△H < 0 即放热反应 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定。 △H < 0有利于反应自发进行。 一般情况下， △H < 0 即放热反应易于发生自发反应。 焓判据 反应物的总能量高 放热反应 △H＜0 生成物的总能量低 体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量即△H ﹤0）这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一 总结感悟 焓判据 N2O5的分解： 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) △H = +56.7 kJ·mol-1 碳酸铵的分解： (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g) △H = +74.9 kJ·mol-1 交流讨论 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？ 焓判据 焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。 结论： △H < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < 0 焓判据 交流讨论 熵判据 3 交流讨论 固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠、蔗糖都能溶解于水， 他们的溶解过程与焓变有关吗？ 是什么因素决定他们的溶解过程能自发进行？ 熵判据 火柴散落，墨水扩散过程中混乱度如何变化？ 自发过程的体系趋向于由有序变为无序，即混乱度增加。 熵判据 （1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。 （2）符号：S 单位：J?mol-1?K-1 （3）体系混乱度越大，熵值越大。 熵判据 ①同一物质：S(g) ＞ S(l) ＞S(s) ②固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。 交流讨论 熵判据 S(冰) ：47.9J mol-1K-1 S(水) ：69.9J mol-1K-1 S(水蒸气)：188.7J mol-1K-1 气体及其物质的量的增多是体系熵值变化的主要决定因素 熵判据 （4）熵变和熵增原理 ②在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。 ①熵变（△S）：产生新物质或物质状态有变化就存在着熵变。 △S=S产物－S反应物 该原理是用来判断过程方向的一个因素，又称为熵判据。 总结感悟 熵判据 反应能否自发还与温度有关 交流讨论 熵判据 加热 >0 >0 能 >0 >0 不能 ﹤0 <0 能 分析下列过程的焓变、熵变与反应方向 焓变 熵变 能否自发 ①NH3(g)+ HCl(g)=== NH4Cl(s) ②NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) ③NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) △G<0 △G>0 △H >0 △S ＜0 非自发 △G=0 △H ＜0 △S > 0 自发 △H ＜0 △S＜ 0 低温可行 △H >0 △S > 0 高温可行 可逆反应到达平衡状态 总结感悟 熵判据与焓判据 △G=△H-T△S 复合判据 △S=+169.6J·mol-1·K-1 （2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ) △H=+178.2kJ·mol-1 △H= - 57.3kJ·mol-1 （1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) △S=+80.7J·mol-1·K-1 分析下列过程的焓变、熵变与反应方向 交流讨论 熵判据与焓判据 △H= - 57.3kJ·mol-1 （1）H+(aq)+OH-( ... ...