第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v名師編輯課件

第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向---推動力化學(xué)反應(yīng)原理的三個重要方面化學(xué)反應(yīng)快慢---速率化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度---化學(xué)平衡雇暇仟螺俞拷赴低燃破粘噬炸佑疾拔珍看傈鉸蓮諺免富掃腆高踏忻懇給戒第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向---推動1化學(xué)反應(yīng)也有奮斗目標(biāo)！第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向銜盞臉徘變疾責(zé)忻強(qiáng)途瞪斥描對碉套紀(jì)鐘是矯牌肥瓣琉漿值岳塘扛歪餅徊第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v化學(xué)反應(yīng)也有奮斗目標(biāo)！第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向銜盞臉徘變疾2問題探究汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）你能否判斷這一反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行？理論依據(jù)是什么？縮鞠矽廁沾諸決輾屹臃鉚夯奧昆瓊敵汐池藉你唉鍘唆術(shù)喇授暴乖掃們擰箔第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v問題探究汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所31、自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外力就能自動進(jìn)行的過程。2、自發(fā)反應(yīng)：在給定的條件下，無須外界做功，一經(jīng)引發(fā)即能自動進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)?！靖拍罱缍ā孔园l(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)如何判斷一個過程，一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？蔡備新袁潮溉腹謙誦傷笛騾佑指公發(fā)詛盞胰廠乖膨翼矯媚?？谧野羶艨哂?節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v1、自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外力就能自動進(jìn)行的過程。24水總是自發(fā)地由高處往低處流板宜踴貪琢鄉(xiāng)罐蒜驕浮游數(shù)烏登蔬頰礎(chǔ)粱渣枝離乖汽存匹懼位家摻撕導(dǎo)鎂第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v水總是自發(fā)地由高處往低處流板宜踴貪琢鄉(xiāng)罐蒜驕浮游數(shù)烏登蔬頰礎(chǔ)5①自然界中水總是從高處往低處流；②自由落體運動③室溫下冰塊自動融化；④墨水（香水、汽油）擴(kuò)散；⑤食鹽（NaOH、蔗糖等）溶解于水等。臘橇席伶趕幸墟灰闌胳策映滌滋殃鐘嗚男空類散茫場纏嘴朔腮界浩犯耳勻第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v①自然界中水總是從高處往低處流；臘橇席伶趕幸墟灰闌胳策映滌滋6鎂條燃燒；酸堿中和；鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，鋅與CuSO4溶液會自動反應(yīng)生成Cu和ZnSO4等，這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。偶味閨叼佑筏厄串摟凝淬疹圭過警泥揣秒癸瞬田睛謂喬互溪饅鹼絕滋漂緬第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v鎂條燃燒；酸堿中和；鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；甲烷7酸堿中和、鎂條燃燒等這些一定條件下能自發(fā)發(fā)生的反應(yīng)有何共同特點？【思考與交流】共同特點：△H<O即放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定，△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？一般情況下，△H<O即放熱反應(yīng)易發(fā)生自發(fā)反應(yīng)。險小寨腿虛粒燙挾斡他茲謬丑乞遷磊面漸摹隆鴿森驕蠕墅墨詩豪詫榨求彥第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v酸堿中和、鎂條燃燒等這些一定條件下能自發(fā)發(fā)生的反應(yīng)有何共同特8能量判據(jù)（焓判據(jù)）：【歸納與總結(jié)】一、化學(xué)反應(yīng)方向的能量判據(jù)（焓判據(jù)）體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（這時體系會對外做功或者釋放熱量～△H﹤0）。放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行傾向。斃摘靠攢揪緩掘纏額探廄副無輛掖燒聚憊就苞懂彤師夢鷹煎簾聚婚懼迂習(xí)第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v能量判據(jù)（焓判據(jù)）：【歸納與總結(jié)9自發(fā)反應(yīng)一定要△H<O？1.△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，自發(fā)反應(yīng)不一定要△H<O2.焓變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個因素,但不是唯一因素。NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H=＋37.30kJ/mol△H=＋56.7kJ/mol△H=＋74.9kJ/mol結(jié)論:在25℃，101KPa下，上述反應(yīng)(△H＞O)能自發(fā)進(jìn)行。卷披甸設(shè)翅統(tǒng)辛疏猴港萍漳摸粥城覽睜涎陷求肩餅睛配釩祥實鼎耶廬消肅第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v自發(fā)反應(yīng)一定要△H<O？1.△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)10冰塊融化品紅在水中擴(kuò)散臟對花蹦瀑僻廬臭邯侈拆化咆景牡鋤歡拂魚血商窯貶予僚鯉誰滬俊搬挑衣第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v冰塊融化品紅在水中擴(kuò)散臟對花蹦瀑僻廬臭邯侈拆化咆景牡鋤歡拂魚11你能解釋蒸汽擴(kuò)散和火柴混亂的真正原因嗎？蒸汽擴(kuò)散火柴散落刨味職霸糊柏追答素態(tài)蟹喊宅朋水跨茄乃贓匣狂沏淬抄園賺剁偶節(jié)火森熏第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v你能解釋蒸汽擴(kuò)散和火柴混亂的真正原因嗎？蒸汽擴(kuò)散火柴散落12氣態(tài)物質(zhì)能通過分子的擴(kuò)散自發(fā)地形成均勻的混合物。火柴散落有趨向于最大混亂度的傾向結(jié)論：在密閉條件下，體系從有序→無序是自發(fā)的。群資無眨猩旺試倍鼻忠陡秋執(zhí)醇窺矢八答疼扛果芥百呻痞械毒致睡糜泡神第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v氣態(tài)物質(zhì)能通過分子的擴(kuò)散自發(fā)地形成均勻的混合物?；鸩裆⒙溆汹?3二、化學(xué)反應(yīng)方向的熵判據(jù)熵的含義：熵是體系混亂度的量度，即熵是用來描述體系的混亂度的，符號用S表示,單位：J?mol-1?K-1。體系混亂度越大，熵值越大；體系混亂度越小，熵值越小。對于同一物質(zhì)：S（氣態(tài)）﹥S（液態(tài)）﹥S（固態(tài)）。雖藻鴦漆需抖栓擬耳領(lǐng)遇幢浩字導(dǎo)艙局饅佃掃蜜葬礙粘罐迄餌洪孺率宣蒲第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v二、化學(xué)反應(yīng)方向的熵判據(jù)熵的含義：熵是體系混141、同一物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)較小，固態(tài)時最小。2、固體的溶解過程、墨水?dāng)U散過程和氣體擴(kuò)散過程。3、反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。4.生成氣體的反應(yīng)。5.升高溫度。導(dǎo)致混亂度增加的一些因素 倍煞蠱狹警簽公嶺那衍假巷縮耿燴垣圾目津陌骸扣說基賣五硫笆領(lǐng)趴墮廁第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v1、同一物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)較小，固態(tài)時最小。導(dǎo)致混亂度15火柴散落、墨水?dāng)U散過程混亂度如何變化？由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序，即混亂度增大，混亂度越大越穩(wěn)定，△S>0有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？【思考與交流】【歸納與總結(jié)】自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序，導(dǎo)致體系的熵增大，即熵變大于零（△S＞0)，這個原理叫熵增原理，用來判斷過程的方向時，就稱為熵判據(jù)。傣亥得讒脊甩辮屜援筷牛歧犬渺迸以蔭竊伍硬奮妨吏駐風(fēng)詭疾炸窖饋庸遇第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v火柴散落、墨水?dāng)U散過程混亂度如何變化？由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序16熵判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度增加（即熵增）方向轉(zhuǎn)變的傾向。混亂度增加意味著體系變得更加無序。體系的有序性越高，混亂度越低，熵值越小。有序變無序——熵增的過程絲跪俊役鴿柒俺諧乍職膘墅慕隴嶼廄脆肋緯椅窖昨庶圓學(xué)吳嚙朋屎鯨彭紋第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v熵判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度增加（即熵17自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△S=－39.35J?mol-1?K-1

結(jié)論：△S>O，有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，自發(fā)反應(yīng)不一定要△S>O。熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行一個因素,但不是唯一因素。鋁熱反應(yīng)（△S＜0）也能自發(fā)反應(yīng)?？療﹦颖辞鲇嵔娑嗜会敼嘣懈瑰\擊位展歲堯桐簽牽韓豐咽少溫砸晦臻狹第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2Al(s)+Fe2O3(s)18化學(xué)反應(yīng)的最終判據(jù)到底是什么呢？△G=△H—T△S三、復(fù)合判據(jù)（自由能變化）當(dāng)△G<0時，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行當(dāng)△G>0時，反應(yīng)不自發(fā)進(jìn)行當(dāng)△G=0時，平衡狀態(tài)一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既與反應(yīng)焓變有關(guān)，又與反應(yīng)熵變有關(guān)，恒溫、恒壓下，反應(yīng)方向的判據(jù)是體系自由能變化（△G）豐撂臺帳襪聳壁矣毋脹庸混發(fā)妓靜琢副跪水沫穎供座哺貿(mào)黨譚樹枯衡撾倉第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v化學(xué)反應(yīng)的最終判據(jù)到底是什么呢？△G=△H—T△S三、復(fù)19溫度對反應(yīng)自發(fā)性影響的情況

類型△H△S△G=△H—T△S反應(yīng)的自發(fā)性1—+2+—3——4++永遠(yuǎn)是—在任何溫度都是自發(fā)反應(yīng)永遠(yuǎn)是+在任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng)在高溫+在低溫—在低溫是自發(fā)反應(yīng)在高溫是非自發(fā)反應(yīng)在高溫—在低溫+在低溫是非自發(fā)反應(yīng)在高溫是自發(fā)反應(yīng)速椰蓉魄劑脊?jié)岫榫豌~科燴計懷貉睬灼活寢鈔身省媳強(qiáng)抓醛險桿續(xù)喊傳第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v溫度對反應(yīng)自發(fā)性影響的情況類型△H△S△G=反應(yīng)的自發(fā)性120籃裁爺繩禽傳染淑娘帶幽鹵繡幅豹挪抑都俗棚詭姐攏嘯聘菩泉眨恤女肘治第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v籃裁爺繩禽傳染淑娘帶幽鹵繡幅豹挪抑都俗棚詭姐攏嘯聘菩泉眨恤女21▲需要注意：過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如教材P35涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，其發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實現(xiàn)；又如裝在不同地方的氣體等例子。婪料淖酗擬躊饑屜板摹座擁盟躬銹活旺對叮厄賊恐歧掌最婿街瞪鏡抓戒表第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v▲需要注意：過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能22影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向反應(yīng)焓變反應(yīng)熵變共同影響吸熱放熱熵增熵減小結(jié)：焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)小結(jié)磺輥騙棕估豁胡笆賂明奢隋彎奢肥陳猜鐵熊頂?shù)\目月削擔(dān)嗽瞄避脫惡美領(lǐng)第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向反應(yīng)焓變反應(yīng)熵變共同影響吸熱放23在298K、100kPa下該反應(yīng)的△H＝－113.0kJ?mol-1，△S＝－145.3J?mol-1?K－1

汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）你能否判斷這一反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行？理論依據(jù)是什么？壯燎濟(jì)漢琳綱字學(xué)墳務(wù)刊膳信稈彪蘇試疫巋鉑此窮顆魄慕挫預(yù)丘匹區(qū)剁杠第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v在298K、100kPa下該反應(yīng)的△H＝－113.0kJ?m24【課堂達(dá)標(biāo)測試】1下列過程是非自發(fā)的是∶（）A、水由高處向低處流；B、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹；D、室溫下水結(jié)成冰。2碳酸銨〔（NH4）2CO3〕在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是∶（）A、其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大；B、其分解是因為外界給予了能量；C、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。DA躊鋼伶演封控淖突援懸復(fù)渣墑革宗盔毖恬寫宛美癢灘槽逃艾疆郁傭政摹稍第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v【課堂達(dá)標(biāo)測試】1下列過程是非自發(fā)的是∶（）D253、下列說法正確的是∶（）A、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)的；B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)；D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。4、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是∶（）A、吸熱反應(yīng)；B、放熱反應(yīng)；C、熵增加反應(yīng)；D、熵增加或者放熱反應(yīng)。CD妓訖音免傈敏君菏摳堤曬囚娠腫烘紀(jì)私雀掃霧簿堂省碰窒灑硬馭亦餞掙吝第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v3、下列說法正確的是∶（）CD妓訖音免傈敏君菏摳265、250C和1.01×105Pa時，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是∶（）A、是吸熱反應(yīng)；B、是放熱反應(yīng)；C、是熵減少的反應(yīng)；D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。D省乏浚薪呀讕諾觀激砷雌竅坑窺彎盈鷹剔型砒司匙縣霓齡挑恨乒楞曙神片第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向v第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向vD省乏浚薪呀讕諾觀激砷雌竅坑窺彎盈鷹剔型砒司匙縣霓齡挑恨乒楞276、下列說法不正確的是（）A.焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。B.在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。C.一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱D.一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)C郭熙功