高中化學(xué) 專題2 第2單元 第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的方向課件 蘇教版選修4.ppt

第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向 1 什么是能量最低原理 答案 原子的核外電子按一定規(guī)律排列 按能量由低到高的順序依次排布 才能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài) 從宏觀物質(zhì)角度出發(fā) 物質(zhì)所具有的能量越低 物質(zhì)越穩(wěn)定 2 焓變是什么 答案 焓是物質(zhì)自身具有的能量 是物質(zhì)自身固有的性質(zhì) 用符號(hào)h表示 焓無法測(cè)量 不同的物質(zhì)具有不同的焓 在化學(xué)反應(yīng)中由于反應(yīng)物和生成物所含的能量 焓 不同 就會(huì)有能量的變化 這個(gè)能量的變化即焓值差 就是我們所說的焓變 焓變用符號(hào) h表示 常用單位為kj mol 1 從宏觀角度分析 h h生成物 h反應(yīng)物 其中h生成物表示生成物的焓的總量 h反應(yīng)物表示反應(yīng)物的焓的總量 1 了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性 2 通過 有序 和 無序 的對(duì)比 了解熵和熵變的概念 3 初步了解焓變和熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響 能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向 篤學(xué)一自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng) 不用借助于外力 方向性 自發(fā) 篤學(xué)二化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù) 高能量 做功 熱量 低能量 有 無 2 熵增原理在與外界隔離的體系中 自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵 即熵變 符號(hào) s 零 3 熵判據(jù)體系有自發(fā)地向混亂度 即 的方向轉(zhuǎn)變的傾向 因此可用 來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 增大 大于 增加 熵增 熵變 3 復(fù)合判據(jù)體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向 因此 要正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行 必須綜合考慮反應(yīng)的焓變 h 和熵變 s 只根據(jù)一個(gè)方面來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的 慎思1 自發(fā)反應(yīng)是一定能發(fā)生反應(yīng) 而非自發(fā)反應(yīng)是一定不能發(fā)生反應(yīng)嗎 答案 自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng)是指該反應(yīng)過程是否有自發(fā)進(jìn)行的傾向 而這個(gè)過程是否一定會(huì)發(fā)生則不能確定 如c的燃燒是一個(gè)自發(fā)反應(yīng) 但要想發(fā)生反應(yīng) 需借助外界條件點(diǎn)燃才能發(fā)生 慎思2 h2的燃燒是自發(fā)反應(yīng)嗎 該過程體系的能量和熵如何變化 說明什么問題 答案 h2的燃燒屬自發(fā)反應(yīng) 該過程放出熱量 體系能量降低 但熵減小 說明判斷一定反應(yīng)進(jìn)行的方向要綜合考慮焓判據(jù)和熵判據(jù) 慎思3 吸熱反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行嗎 舉例說明 答案 不一定 多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng) 但也有不少吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 如ba oh 2 8h2o與氯化銨反應(yīng) 慎思4 下列關(guān)于能量判據(jù)和熵判據(jù)的說法中 不正確的是 a 放熱的自發(fā)過程可能是熵減小的過程 吸熱的自發(fā)過程一定為熵增加的過程b 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)將更適合于所有的過程c 在室溫下碳酸鈣分解反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 但同樣是這個(gè)吸熱反應(yīng)在較高溫度 1200k 下則能自發(fā)進(jìn)行d 放熱過程 h 0 或熵增加 s 0 的過程一定是自發(fā)的 答案 d 解析 放熱的自發(fā)過程可能是熵減小的過程 如鐵生銹 氫氣燃燒等 也可能是熵?zé)o明顯變化或增加的過程 如金剛石和石墨的互變熵不變 活潑金屬與酸的置換反應(yīng)熵增加等 吸熱的自發(fā)過程應(yīng)為熵增加的過程 否則 就無法進(jìn)行 如冰的融化 硝酸銨溶于水等 故a對(duì) 很多情況下 簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)判斷同一個(gè)反應(yīng) 可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果 所以應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧 絕不能片面地思考問題 因此b正確 d是錯(cuò)誤的 有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行 但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行 如碳酸鈣的分解反應(yīng) 故c正確 1 與焓變的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與焓變 熵變的關(guān)系 2 與熵變的關(guān)系 例 下列說法正確的是 a h 0 s 0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行b nh4hco3 s nh3 g h2o g co2 g h 185 58kj mol 1能自發(fā)進(jìn)行 原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向c 因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān) 因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)d 在其他外界條件不變的情況下 使用催化劑 可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 解析依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù) h t s 0知 a項(xiàng) h 0 s 0 則 h t s一定小于0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 而c項(xiàng)則不全面 d項(xiàng)催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變反應(yīng)的方向 答案b 從能量角度 即焓變 看 化學(xué)反應(yīng)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)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(huì)出現(xiàn)矛盾 因此 在分析一個(gè)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(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論 要注意應(yīng)用焓判據(jù)和熵判據(jù)綜合進(jìn)行分析 即凡是能夠使體系能量降低 熵增大的方向就是化學(xué)反應(yīng)容易進(jìn)行的方向 答案 b 解析 已知在與外界隔