人教版化學(xué)選修4第二章第四節(jié)-化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，請同學(xué)們聯(lián)系生活知識，列舉一些能自動發(fā)生的例子？Cu和AgNO3反應(yīng)紅墨水?dāng)U散自發(fā)過程：在一定條件下，不需要外力作用就能自動進(jìn)行的過程；非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)借助人為作用才能進(jìn)行的過程。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。D化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程(1)鈉與水反應(yīng)：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH+H2(g)△H=－368kJ/mol(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-824kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol共同點(diǎn)——放熱反應(yīng)△H＜0P34——你知道嗎？以上自發(fā)反應(yīng)的共同點(diǎn)——放熱反應(yīng)△H＜0

自然界中的許多自發(fā)過程，無論是物理過程還是化學(xué)過程，都有由能量較高狀態(tài)向能量較低狀態(tài)轉(zhuǎn)化的傾向。（能量越低越穩(wěn)定）高能態(tài)→低能態(tài)+能量化學(xué)反應(yīng)的方向二判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)1、焓判據(jù)：自發(fā)反應(yīng)有趨向于使體系的能量降低的傾向。即

H＜0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。且ΔH數(shù)值越大，越有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。交流與討論

“只有放熱反應(yīng)才可以自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行”，你同意這種觀點(diǎn)嗎？

化學(xué)反應(yīng)的方向N2O5分解：2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol碳銨的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)有序混亂討與流交論熵：衡量一個體系混亂度的物理量，符號：S除熱效應(yīng)外，決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一個因素是體系的混亂度（微粒間無規(guī)則排列程度）。大多數(shù)自發(fā)過程有趨向于體系混亂度增大的傾向.體系混亂度越大，熵值越大，即S值越大。自發(fā)過程，往往是混亂度增加的過程#墨水在清水中的擴(kuò)散#火柴棒散亂#冰的融化，水的氣化#鋅粒在鹽酸溶液中反應(yīng)熵變：反應(yīng)前后體系熵的變化。符號：ΔS

ΔS>0：體系的混亂度增大；ΔS<0：體系的混亂度減小；二判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)2、熵判據(jù)：即S>0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向.且ΔS越大，越有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行?！鱏=S（產(chǎn)物）－S（反應(yīng)物）什么情況下，混亂度會增加？物質(zhì)的三態(tài)固態(tài)<液態(tài)<氣態(tài)溶解的過程溶質(zhì)的分子與溶劑的分子混合到一起化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)前后，氣態(tài)物質(zhì)的總分子數(shù)增加CaCO3CaO+CO2溫度

溫度越高，混亂度越大，熵值越大2、根據(jù)你已有的知識經(jīng)驗(yàn)，判斷下列過程的熵變大于零還是小于零。①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)②NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq)

③CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)

高溫④N2(g)+3H2（g）2NH3(g)問題解決ΔS>0ΔS>0ΔS>0ΔS<03、下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D熵減熵增熵增熵增4、碳銨[(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、碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大。B、碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量C、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D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。A焓變與熵變的比較項(xiàng)目焓變熵變含義化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的熱體系混亂程度的變化表示符號△H△S正負(fù)判斷△H>0時反應(yīng)過程吸熱,體系能量增加△H<0時反應(yīng)過程放熱,體系能量減少△S>0體系混亂度增加△S<0時體系混亂度減小自發(fā)反應(yīng)方向判斷△H<0(焓判斷)△S>0(熵判斷)聯(lián)系共同決定自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)方向過程的自發(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。由能量判斷依據(jù)（焓判斷）和熵判斷依據(jù)（熵判斷）組合而成的復(fù)合判斷將更適合于所有的過程，只根據(jù)一個方面來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。小結(jié)：

綜上所述,體系能量降低和混亂度增加都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向,即焓變和熵變共同制約著化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。

要正確判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,必須綜合考慮反應(yīng)的焓變△H和熵變△S。5、下列說法正確的是∶（）A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，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(shí)現(xiàn)；D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。C

體系自由能變化（△G）綜合考慮了焓變和熵變對反應(yīng)體系的影響：△G=

H-T

S（Ｔ為熱力學(xué)溫度，均為正值）。在恒溫、恒壓下，用△G判斷化學(xué)反應(yīng)在該狀況時自發(fā)進(jìn)行的方向顯得更為科學(xué)。

＜0，一定能自發(fā)進(jìn)行△G=△H－T△S＝0，達(dá)到平衡狀態(tài)＞0，一定不能自發(fā)進(jìn)行

拓展視野焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

H＜0

S＞0

H＞0

S＜0

H＜0

S＜0

H＞0

S＞0一定自發(fā)一定非自發(fā)低溫自發(fā)高溫自發(fā)△G=△H－T△SNH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)低溫可行CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)高溫可行6、某化學(xué)反應(yīng)其△H=-122kJ·mol-1，?S=231J·mol-1·K-1，則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行()A．在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B．在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行C．僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行D．僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行A7、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)D8、25℃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、是熵減小的反應(yīng)D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)D

汽車尾氣的主要污染物是一氧化氮以及燃燒不完全所產(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代化城市的重要大氣污染物，為了減輕汽車尾氣造成的大氣污染,有人提出通過2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)來處理汽車尾氣。已知室溫（298K、101KPa）下：△H=-113.0KJ·mol-1△S=-143.5J·mol-1·K-1思考：如何加快反應(yīng)速率？一種汽車尾氣凈化器?！鱄-T△S=-69.68KJ·mol-1<0,因此，室溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。但該反應(yīng)速率極慢。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焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)結(jié)總識知溫度2、上帝給你一個比別人低的起點(diǎn)，就是要讓你用你的一生去譜寫出一個絕地反擊的故事。15、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限美好。20、你不可能要求每個人都讀懂你，理解你，那樣會顯得你是一件廉價品。9、成功不是將來才有的，而是從決定去做的那一刻起，持續(xù)累積而成。14、當(dāng)你勸告別人時，若不顧及別人的自尊心，那么再好的言語都沒有用的。2、沒有人可以打倒我，除非我自己先趴下!9、真正的堅(jiān)韌，應(yīng)該是哭的時候要徹底，笑的時候要開懷，說的時候要淋漓盡致，做的時候不要猶豫。3、創(chuàng)業(yè)路上多磨難，堅(jiān)持不懈去奮斗，青春之歌在農(nóng)村，風(fēng)雨人生更精彩。20、要相信自己，你是最棒的。16、問候不一定要慎重其事，但一定要真誠感人。8、樹沒有眼睛，落葉卻是飄落的眼淚。6、如果放棄太早，你永遠(yuǎn)都不知道自己會錯過什么。11、如果你準(zhǔn)備結(jié)婚的話，告訴你一