化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

1、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁(yè)，共31頁(yè)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求1 1、了解焓、熵的概念，了解反應(yīng)、了解焓、熵的概念，了解反應(yīng)的焓變和熵變的含義。的焓變和熵變的含義。2 2、理解焓判據(jù)和熵判據(jù)對(duì)化學(xué)反、理解焓判據(jù)和熵判據(jù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的共同影響應(yīng)進(jìn)行方向的共同影響3 3、學(xué)會(huì)利用焓判據(jù)和熵判據(jù)判斷、學(xué)會(huì)利用焓判據(jù)和熵判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向反應(yīng)進(jìn)行的方向現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁(yè)，共31頁(yè)自學(xué)內(nèi)容并思考現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁(yè)，共31頁(yè)1 1、什么是自發(fā)過(guò)程和非自發(fā)過(guò)程？列舉生活中常、什么是自發(fā)過(guò)程和非自發(fā)過(guò)程？列舉生活中常見(jiàn)的自發(fā)過(guò)程。見(jiàn)的自發(fā)過(guò)程。2 2、不用借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的自發(fā)過(guò)程的共、不

2、用借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的自發(fā)過(guò)程的共同特點(diǎn)。同特點(diǎn)。3 3、什么是焓判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向、什么是焓判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向4 4、用焓判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向全面么？、用焓判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向全面么？5 5、有序穩(wěn)定還是無(wú)序穩(wěn)定？舉例說(shuō)明、有序穩(wěn)定還是無(wú)序穩(wěn)定？舉例說(shuō)明6 6、什么是混亂度？熵的概念、什么是混亂度？熵的概念7 7、什么是熵判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向、什么是熵判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向8 8、用熵判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向全面么？、用熵判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向全面么？9 9、應(yīng)如何判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向？、應(yīng)如何判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四

3、頁(yè)，共31頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁(yè)，共31頁(yè)(1(1）高山流水是一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的自然過(guò)程。高）高山流水是一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的自然過(guò)程。高處水為何要流到低處？處水為何要流到低處？ 從能量角度分析，低處勢(shì)能低，穩(wěn)定。從能量角度分析，低處勢(shì)能低，穩(wěn)定。（2 2）低處水可以流到高處么？在）低處水可以流到高處么？在“低水高流低水高流”的過(guò)程中一旦外界停止作功，該過(guò)程還能繼續(xù)的過(guò)程中一旦外界停止作功，該過(guò)程還能繼續(xù)進(jìn)行下去么？進(jìn)行下去么？ 低處水可以借助外界做功流至高處，如低處水可以借助外界做功流至高處，如用水車(chē)、水泵等。若停止做功，該過(guò)程不能繼用水車(chē)、水泵等。若停止做功，該過(guò)程不能繼續(xù)。續(xù)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁(yè)，共3

4、1頁(yè)自發(fā)過(guò)程：自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，不需要外在一定條件下，不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。 其特點(diǎn)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變其特點(diǎn)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。為低能狀態(tài)。非自發(fā)過(guò)程：非自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，在一定條件下，需持續(xù)需持續(xù)借助人為作用才能進(jìn)行的過(guò)程。借助人為作用才能進(jìn)行的過(guò)程?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁(yè)，共31頁(yè)化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過(guò)程化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過(guò)程(1)(1)鈉與水反應(yīng)：鈉與水反應(yīng)：2Na(s) + 22Na(s) + 2H H2 2O (l) = 2NaOH(aq) + HO (l) = 2NaOH(aq) + H2 2 (g) (g) H=H

5、=368 kJ/mol368 kJ/mol(2)(2)鐵生銹：鐵生銹：3Fe(s)+3/2O3Fe(s)+3/2O2 2(g)=Fe(g)=Fe2 2O O3 3(s) (s) H=-824 kJ/molH=-824 kJ/mol(3)(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：氫氣和氧氣反應(yīng)： 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H=-571.6kJ/molH=-571.6kJ/mol共同點(diǎn)共同點(diǎn)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)H H0 0現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁(yè)，共31頁(yè)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁(yè)，共31頁(yè)一、能量判據(jù)一、能量判據(jù) 能量判據(jù)又稱(chēng)焓判據(jù)，即能量判據(jù)又稱(chēng)焓判據(jù)，即H H0 0

6、的反應(yīng)有的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。自發(fā)進(jìn)行的傾向。 對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應(yīng)越完全。系能量降低越多，反應(yīng)越完全。焓變是決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。焓變是決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁(yè)，共31頁(yè)但是我們知道有些吸熱的過(guò)程也是自發(fā)的，例但是我們知道有些吸熱的過(guò)程也是自發(fā)的，例如：如：1 1、冰、冰液態(tài)水液態(tài)水水蒸氣水蒸氣2 2、氯化鈉晶體溶于水、氯化鈉晶體溶于水3 3、N N2 2O O5 5分解：分解： 2N2N2 2O O5 5(g)

7、(g)4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g) H=+56.7kJ/molH=+56.7kJ/mol4 4、碳銨的分解：、碳銨的分解： (NH(NH4 4) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g) (g) H=+74.9 kJ/molH=+74.9 kJ/mol小結(jié)：小結(jié)：焓判據(jù)能夠判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方焓判據(jù)能夠判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，但它向，但它不全面。不全面?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁(yè)，共31頁(yè)兩種理想氣體的混合可順利自發(fā)進(jìn)行兩種理想氣體的混合可順利自發(fā)進(jìn)行既不吸熱也不放熱的自發(fā)過(guò)程既不吸熱也不放熱的自發(fā)過(guò)程H2

8、O2O2和和H2現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁(yè)，共31頁(yè)討討與與流流交交論論現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁(yè)，共31頁(yè)二、熵判據(jù)二、熵判據(jù)衡量一個(gè)體系混亂的物理量。衡量一個(gè)體系混亂的物理量。熵熵(S)(S)：體系的無(wú)序性越高，即混亂度越高，熵值就越體系的無(wú)序性越高，即混亂度越高，熵值就越大大熵變熵變S S：體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性S S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行熵判據(jù)熵判據(jù): : S S0,0,有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，也叫做有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，也叫做熵增原理。熵增原理?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁(yè)，共31頁(yè)1 1、同一物質(zhì)，在氣態(tài)時(shí)熵最大，液態(tài)時(shí)次之，固、同一物質(zhì)，

9、在氣態(tài)時(shí)熵最大，液態(tài)時(shí)次之，固態(tài)時(shí)最小。即態(tài)時(shí)最小。即S(g) S(g) S(l) S(l) S(s)S(s)3 3、產(chǎn)生氣體的反應(yīng)和氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)、產(chǎn)生氣體的反應(yīng)和氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)熵變熵變是判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的另一個(gè)因素是判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的另一個(gè)因素現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁(yè)，共31頁(yè)判斷下列過(guò)程的熵變判斷下列過(guò)程的熵變1.1.冰冰液態(tài)水液態(tài)水水蒸氣水蒸氣2.2.氯化鈉晶體溶于水氯化鈉晶體溶于水3.N3.N2 2O O5 5分解：分解： 2N2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H=+56.7kJ/molH=+56.7kJ/mol

10、4.CO(g) 4.CO(g) C(s)+1/2OC(s)+1/2O2 2(g)(g)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁(yè)，共31頁(yè)故熵判據(jù)故熵判據(jù)能夠判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，但能夠判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，但它也它也不全面。不全面。但是，有的化學(xué)反應(yīng)但是，有的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁(yè)，共31頁(yè)【合作探究】【合作探究】結(jié)論：結(jié)論：正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行必須發(fā)進(jìn)行必須綜合考慮綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變。反應(yīng)的焓變和熵變?；瘜W(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的全面判據(jù)到底是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的全面判據(jù)到底是什么呢什么呢? ?現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁(yè)，共31頁(yè)三、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向三、化學(xué)反應(yīng)

11、自發(fā)進(jìn)行的方向2 2、物質(zhì)的混亂度趨于增加、物質(zhì)的混亂度趨于增加1 1、物質(zhì)具有的能量趨于降低、物質(zhì)具有的能量趨于降低 H H( (焓變焓變) ) S S( (熵變熵變)0)0焓焓( (H H) )判據(jù)判據(jù)熵熵( (S S) )判據(jù)判據(jù)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)焓變焓變熵變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行不自發(fā)進(jìn)行不自發(fā)進(jìn)行不能定性判斷不能定性判斷不能定性判斷不能定性判斷 H H00 H H000 H H00 S S00 S S00 S S00 S S00熵增原理熵增原理00現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁(yè)，共31頁(yè) 3 3、復(fù)合判據(jù)：復(fù)合判據(jù)： G= H-T S恒溫恒壓下，判斷化學(xué)反應(yīng)

12、進(jìn)行的方向的依恒溫恒壓下，判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的依據(jù)據(jù) G G0 0 反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 G=0 G=0 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) G G0 0 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁(yè)，共31頁(yè)H0S0HSH0S0H0S0H0S0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 G= H-T S現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁(yè)，共31頁(yè)課堂習(xí)題課堂習(xí)題現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁(yè)，共31頁(yè)1.1.知道了某過(guò)程有自發(fā)性之后，則知道了某過(guò)程有自發(fā)性之后，則 A.A.可判斷出過(guò)程的方向可判斷出過(guò)程的方向 B

13、.B.可確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生可確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生 C.C.可預(yù)測(cè)過(guò)程發(fā)生完成的快慢可預(yù)測(cè)過(guò)程發(fā)生完成的快慢 D.D.可判斷過(guò)程的熱效應(yīng)可判斷過(guò)程的熱效應(yīng)A現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁(yè)，共31頁(yè)2.2.已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：方程式為： C( C(金剛石、金剛石、s)+Os)+O2 2(g)(g)COCO2 2(g) (g) H H1 1395.41kJ/mol395.41kJ/mol C( C(石墨、石墨、s)+Os)+O2 2(g)(g) COCO2 2(g) (g) H H2 2393.51kJ/mol393.51kJ/mo

14、l關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法正確的是關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法正確的是 A.A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程 B.B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程 C.C.石墨比金剛石能量低石墨比金剛石能量低 D.D.金剛石比石墨能量低金剛石比石墨能量低AC現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁(yè)，共31頁(yè)3.3.碳銨碳銨(NH(NH4 4) )2 2COCO3 3 在室溫下就能自發(fā)地分在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是 A.A.碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使

15、體系的熵增大。使體系的熵增大。 B.B.碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C.C.碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù)碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解不能自發(fā)分解 D.D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。A現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁(yè)，共31頁(yè)4.4.以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來(lái)解釋的以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來(lái)解釋的是是( )( ) A. A.硝酸銨自發(fā)地溶于水硝酸銨自發(fā)地溶于水 B.2NB.2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)； H=+56.7kJ/molH=+56.7kJ/mol

16、C.(NH C.(NH4 4) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g); (g); H=+74.9 kJ/molH=+74.9 kJ/mol D.2H D.2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l); O(l); H=-571.6 kJ/molH=-571.6 kJ/molD現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁(yè)，共31頁(yè)5.5.下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( )( ) A. A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)性的。吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)性的。 B.B.自發(fā)反應(yīng)一定是

17、熵增大，非自發(fā)反自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變應(yīng)一定是熵減小或不變 C.C.自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。 D.D.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。C 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁(yè)，共31頁(yè)6.6.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（ ） A.A.吸熱反應(yīng)；吸熱反應(yīng)； B.B.放熱反應(yīng)；放熱反應(yīng)； C.C.熵增加反應(yīng)；熵增加反應(yīng)； D.D.熵增加或者放熱反應(yīng)。熵增加或者放熱反應(yīng)。D D現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁(yè)，共31頁(yè)Company Logo 7.7.某化學(xué)反應(yīng)其某化學(xué)反應(yīng)其H =-122kJmolH =-122kJmol-1-1，S=231JmolS=231Jmol-1-1KK-1-1，則此反應(yīng)在下列，則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行 ( )( ) A. A.在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行 B.B.在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行 C.C.僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行 D.D.僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行A A現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁(yè)，共31頁(yè) 2KClO2KClO3 3(s)=2K