蘇教版高中化學選修：化學反應原理化學反應的方向和限度 全國公開課一等獎

第二單元化學反應的方向和限度第一頁，共三十頁。自然界發(fā)生的過程都有一定的在一定條件下，不需要外界做功就能自動進行的過程叫做“自發(fā)過程”方向性第二頁，共三十頁。水總是自動地由高處往低處流。欲使水從低處輸送到高處，需要外界幫助（外界必須做功）。第三頁，共三十頁。在一定條件下，無需外界幫助（即不需環(huán)境對反應體系做功）就能自動進行的反應，稱之為自發(fā)反應。在溫度和壓強下，第四頁，共三十頁。交流與討論根據我們以前所的知識，再請列舉一些自發(fā)進行的反應。2H2(g)+O2(g)====2H2O

(l)點燃2H2O(l)====2H2(g)+O2(g)通電自發(fā)反應非自發(fā)反應第五頁，共三十頁。思考CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)Mg(s)＋H2SO4(aq)＝MgSO4(aq)＋H2(g)2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)＝Na2SO4(aq)＋2H2O(l)以下這些在常溫下能自發(fā)進行的反應有什么共性？第六頁，共三十頁。能量較高狀態(tài)向能量較低狀態(tài)轉化的傾向。水流高處低處電流高電勢低電勢傳熱高溫低溫刮風高氣壓低氣壓自然界中的自發(fā)過程：第七頁，共三十頁。實驗與思考CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)ΔH＜0Mg(s)＋H2SO4(aq)＝MgSO4(aq)＋H2(g)ΔH＜02NaOH(aq)＋H2SO4(aq)＝Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＜0根據實驗盤中的藥品，對以下這些在常溫下能自發(fā)進行的反應進行實驗，你發(fā)現了什么？它們有什么共同的實驗現象？第八頁，共三十頁。刮風高氣壓低氣壓較高氣壓北方南方蘇州第九頁，共三十頁。早在一個世紀之前，化學家發(fā)現：絕大多數放熱（△H＜0）反應都能自發(fā)進行。△H＜0的程度越大越有利于反應自發(fā)進行。反應體系有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。第十頁，共三十頁。實驗與思考實驗盤中有兩小包藥品分別是NH4Cl晶體和Ba(OH)2晶體。把兩小包藥品混合于塑料薄膜袋中，排出袋內空氣，扎緊袋口，用手按壓薄膜使晶體混合均勻。片刻后，你發(fā)現了什么？2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2(s)＝2NH3(g)＋BaCl2(s)＋2H2O(l)△H＞0第十一頁，共三十頁。整齊的房間混亂的房間第十二頁，共三十頁。整齊的頭發(fā)混亂的頭發(fā)第十三頁，共三十頁。第十四頁，共三十頁?；靵y度增大的傾向是存在于自然界的普遍規(guī)律。第十五頁，共三十頁。熵：衡量一個體系混亂度的物理量。用符號S表示。熵變：變化前后體系熵的變化。用符號△S表示。

△S=S（變化后體系總熵）－S（變化前體系總熵）

△S＞0表示體系的混亂度增大；

△S＜0表示體系的混亂度減小。

1850年，德國物理學家克勞修斯引入了一個新的物理量：第十六頁，共三十頁。練習判斷下列過程的熵變：H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)同一物質，在氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)時次之，固態(tài)時最小。即：S(g)>S(l)>S(g)第十七頁，共三十頁。2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2(s)＝

2NH3(g)＋BaCl2(s)＋2H2O(l)

△H＞0

△S＞0討論與總結第十八頁，共三十頁。反應體系混亂度增大（△S＞0）有利于反應自發(fā)進行?！鱏＞0的程度越大越有利反應自發(fā)進行。反應體系有趨向于最混亂狀態(tài)的傾向。第十九頁，共三十頁。推薦閱讀

一個生命有機體在不斷地產生熵，并逐漸趨向于最大熵的危險狀態(tài)，生命以負熵為生，是從環(huán)境抽取“序”維持系統(tǒng)的組織。第二十頁，共三十頁。練習判斷下列過程的熵變：干冰的氣化鋅粒溶于稀硫酸中2C2H6(g)＋7O2(g)→4CO2(g)＋6H2O(g)點燃△S＞0△S＞0△S＞0產生氣體的變化，氣體物質的量增大的變化，為熵增的變化。第二十一頁，共三十頁。已知常溫下，NH4NO3(s)

、NaOH(s)、NaC1(s)等固體都可自發(fā)的溶于水中。思考為什么會出現這種現象？交流與思考NH4NO3(s)＝NH4＋(aq)＋NO3－(aq)NaOH(s)＝Na＋(aq)＋OH－(aq)NaC1(s)＝Na＋(aq)＋C1－(aq)△S＞0△S＞0△S＞0△H＞0△H＜0焓變微乎其微固體的溶解過程是熵增加的過程。第二十二頁，共三十頁。NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s)△S＜0不利于反應自發(fā)△H＜0有利于反應自發(fā)常溫下，反應是自發(fā)的交流與分析第二十三頁，共三十頁。NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s)△S＜0不利于反應自發(fā)△H＜0有利于反應自發(fā)常溫下，反應是自發(fā)的高溫下，反應是非自發(fā)的NH4Cl(s)＝NH3(g)＋HCl(g)△S＞0有利于反應自發(fā)△H＞0不利于反應自發(fā)常溫下，反應是非自發(fā)的高溫下，反應是自發(fā)的第二十四頁，共三十頁。隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進入了家庭，汽車的大量使用，也造成了城市中的大氣污染，尾氣中的NO、CO進入大氣，為了減輕大氣污染，人們提出通過2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)來處理，這一方案是否可行？理論依據是什么？（通過查閱資料可得到：反應物的總能量大于生成物的總能量）實踐應用實踐證明室溫下該反應確實能自發(fā)進行。但把NO和CO在室溫下混合于某密閉容器中，發(fā)現放置很長時間NO和CO的濃度幾乎沒有變，這又是為什么呢？△H＝生成物的總能量－反應物的總能量＜0△S＜0常溫下，反應是自發(fā)的常溫下，反應速率太慢第二十五頁，共三十頁。汽車尾氣凈化器鈀、鉑作為催化劑第二十六頁，共三十頁。▲需要注意：化學反應的自發(fā)性可用于判斷化學反應向某一方向進行的可能性，但不能確定化學反應發(fā)生的速率，也不能確定化學反應是否一定會發(fā)生。注意：例如：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。第二十七頁，共三十頁。實踐應用3Na+AlCl33NaCl+Al一定條件氧化鋁轉化為氯化鋁：方案一：方案二：2Al2O3(s)+6Cl2(g)====4AlCl3(g)+3O2(g)一定條件Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)====2AlCl3(g)+3CO(g)一定條件第二十八頁，共三十頁。謝謝第二十九頁，共三十頁。內容總結第二單元化學反應的方向和限度。自然界發(fā)生的過程都有一定的。欲使水從低處輸送到高處，需要外界幫助（外界必須做功）。根據我們以前所的知識，再請列舉一些自發(fā)進行的反應。能量較高狀態(tài)向能量較低狀態(tài)轉化的傾向。實驗盤中有兩小包藥品分別是NH4Cl晶體和Ba(OH)2晶體。把兩小包藥品混