化學反應方向判斷化學反應方向依據

化學反應方向判斷化學反應方向依據第1頁/共15頁1.自發(fā)過程:在一定條件下不需外力作用

就能自動進行的過程2.非自發(fā)過程：在一定條件下，需要外界做功才能進行的過程3.自發(fā)過程的特征：有明確的方向性，要逆轉必須借助外界做功；具有做功的本領如:向下流動的水可推動機器，用于發(fā)電;

甲烷燃燒可在內燃機中被利用來做功;

鋅與硫酸銅溶液的反應被設計成原電池。第2頁/共15頁P40你知道嗎？共同特點：△H＜0，即體系趨向于從高能狀態(tài)

轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)一.自發(fā)反應——在一定條件（溫度和壓強）下

無需外界幫助就能自動進行的反應P42交流與討論（1）一定條件指的是一定溫度和一定壓強，

外界幫助可以是如通電、光照等。（2）自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn).第3頁/共15頁說明：1）多數(shù)能自發(fā)進行的化學反應是放熱反應；2）有不少吸熱過程也能自發(fā)進行；3）自發(fā)變化或非自發(fā)變化是在給定條件下而言的，若條件改變，自發(fā)過程非自發(fā)過程，而非自發(fā)過程自發(fā)過程；4)焓變（△H）是決定反應能否自發(fā)進行的因素之一，但不是唯一因素；5）相同條件下，自發(fā)變化的逆過程是非自發(fā)過程。

對于化學反應而言，絕大多數(shù)的放熱反應能自發(fā)進行,且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應越完全二、焓變與反應方向能量判據：體系趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)

（△H＜0）。第4頁/共15頁有序混亂研究表明，除熱效應外，決定反應能否自發(fā)進行的另一因素——體系的混亂度（熵S）P43觀察與思考大多數(shù)自發(fā)反應有趨向于體系的混亂度增大的趨勢第5頁/共15頁三、熵變與反應方向1.熵：衡量一個體系混亂度的物理量叫做熵，符號：S2.熵變：反應前后體系熵的變化叫做反應的熵變.

用△S表示?！鱏=S生成物總熵－S反應物總熵3.熵判據：體系趨向于由有序狀態(tài)轉變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度增加（△S＞0）。且△S越大，越有利于反應自發(fā)進行。第6頁/共15頁與熵有關的幾條規(guī)律1)對于同一物質:S(g)﹥S(l)﹥S(s);2)固體或液體溶于水時，熵值增大；

氣體溶于水時，熵值減??；3）相同原子組成的分子中，原子數(shù)目越多，熵值越大；4）相同元素的原子組成的分子中，分子量越大，熵值越大；5）同一類物質，摩爾質量越大，結構越復雜，熵值越大。問題解決:P45如：O2＜O3；C2H2＜

C2H4＜

C2H6如：CH3Cl(g)＜

CH2Cl2(g)

＜CH

Cl3(g)如：CuSO4(s)＜

CuSO4·H2O

(s)

＜CuSO4·5H2O

(s)第7頁/共15頁

鞏固練習：根據你已有的知識和經驗,分析下列過程的焓變、熵變與反應方向①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

②2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)

③2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

④2NaOH(aq)+H2(g)=2Na(s)+2H2O(l)

問題解決:P45△H>

0，△S>0△H＜0，△S＜0△H＜0，△S>0△H

>0，△S＜0第8頁/共15頁必須綜合考慮反應的焓變和熵變恒溫恒壓時判斷反應是否能夠自發(fā)進行

△H＜0，△S>0：一定自發(fā)△H>0，△S＜0：一定不自發(fā)△H＜0，△S＜0：不一定△H>0，△S>0：不一定正確判斷一個化學反應是否能夠自發(fā)進行P45拓展視野第9頁/共15頁吉布斯自由能判斷反應自發(fā)進行的方向

判斷這兩個反應什么條件下自發(fā)進行NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)△H＜0，△S＜0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0，△S>0△G＜0,自發(fā)進行△G＝0，可逆反應△G>0，非自發(fā)進行低溫可行高溫可行△G=△H-T△S第10頁/共15頁四、焓變和熵變對反應方向的共同影響1.△H<0，△S>0，該反應一定能自發(fā)進行；如：Mg(s)+2HCl(aq)

=MgCl2(aq)+H2(g)2.△H>0，△S<0

，該反應一定不能自發(fā)進行；如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3.△H

<0，△S<0

，該反應在較低溫度下能自發(fā)進行如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)4.△H

>0，△S>0，該反應在較高溫度下能自發(fā)進行如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)判斷依據：△G=

△H－T△S

＜

0

，

反應能自發(fā)進行第11頁/共15頁注意：1．反應的自發(fā)性只能用于判斷反應的方向，不能確定反應是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如金剛石有向石墨轉化的傾向，但是能否發(fā)生，什么時候發(fā)生，多快才能完成，就不是能量判據和熵判據能解決的問題了。2．在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果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還是可以變?yōu)榻饎偸摹５?2頁/共15頁練習：1、下列說法正確的是：（）

A．凡是放熱反應都是自發(fā)的。

B．鐵在潮濕空氣中生銹是自發(fā)過程

C．自發(fā)反應都是熵增大的反應。

D．電解池的反應是屬于自發(fā)反應B2、下列反應一定能自發(fā)進行的是（）

A、放熱反應B、熵增加的反應

C、熵增加的吸熱反應D、熵增加的放熱反應D第13頁/共15頁3、下列說法中正確的是（）

A．某反應低溫條件下能自發(fā)進行，那么高溫條件下也一定能自發(fā)進行

B．某反應高溫條件下不能自發(fā)進行，那么低溫條件下也不能自發(fā)進行

C．反應方向是由焓變和熵變共同決定的，與反應溫度無關

D．溫度有可能對反應的方向起決定性的作用D4、下列變化過程