高中化学化学反应进行的方向课件.ppt

1、导入新课导入新课瀑布瀑布自由落体自由落体室温下冰块融化室温下冰块融化铁生锈铁生锈 水由高处往低处流，自由落体，室水由高处往低处流，自由落体，室温下冰块会融化，铁器暴露于潮湿的温下冰块会融化，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融空气中会生锈，室温下冰块会融化化这些都是自发过程，但它们的这些都是自发过程，但它们的逆过程是非自发的。逆过程是非自发的。一、反应方向的焓判据一、反应方向的焓判据 二、反应方向的熵判据二、反应方向的熵判据 三、三、焓变与焓变与熵熵变对反应方向的共同影响变对反应方向的共同影响 教学目标教学目标 2.了解化学反应的可逆性。能用焓了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常

2、见化学反应的方向。变和熵变说明常见化学反应的方向。1.理解焓、焓变、熵、熵变的概念。理解焓、焓变、熵、熵变的概念。能够利用化学反应的焓变和熵变说明能够利用化学反应的焓变和熵变说明化学反应的方向。化学反应的方向。2.掌握化学反应在一定条件下能否自发掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据。进行的判断依据。1.理解化学反应方向与焓变和熵变之间理解化学反应方向与焓变和熵变之间的关系。的关系。教学重点与难点教学重点与难点焓减与熵增与化学反应方向的关系。焓减与熵增与化学反应方向的关系。焓减与熵增与化学反应方向的关系。焓减与熵增与化学反应方向的关系。内容解析内容解析一、反应方向的焓判据一、反应方向的

3、焓判据 钠遇水迅速反应钠遇水迅速反应在光照射下，氢气和氯气在光照射下，氢气和氯气自动地化合成氯化氢自动地化合成氯化氢 这些反应是放热反应这些反应是放热反应,也就是也就是说这些反应的说这些反应的H小于小于0它，这它，这些反应是从高能量向低能量转些反应是从高能量向低能量转化的反应化的反应。自发过程的体系取向于从高能状态转变自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态为低能状态(这时体系会对外部做功或释放这时体系会对外部做功或释放热量热量,焓变小于焓变小于0),这一经验规律就是这一经验规律就是焓判据焓判据,是判断化学反应进行方向的判据之一。是判断化学反应进行方向的判据之一。通常通常,我们把反应的这个

4、能量变化叫我们把反应的这个能量变化叫做做焓变焓变(H)。那么我们的焓判据就可。那么我们的焓判据就可以表述为以表述为:(1)焓变焓变(H)只决定于体系的始态和终只决定于体系的始态和终态态,与变化的途径无关与变化的途径无关;(2)焓判据只能用于判断过程的方向焓判据只能用于判断过程的方向,能否实现要看具体条件能否实现要看具体条件;(3)焓判据只判断一定条件化学反应能否焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行自发进行,与化学反应速率无关。与化学反应速率无关。(4)反应焓变是与反应能否自发进行有关反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。的一个因素，但不是唯一因素。注注 意意 多数自发

5、进行的化学反应是放热反应，多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。那是但也有不少吸热反应能自发进行。那是不是说焓判据是错误的呢不是说焓判据是错误的呢?不是不是,这只是这只是说明了焓变不能作为判断反应是否自发说明了焓变不能作为判断反应是否自发进行的独立依据。进行的独立依据。二、反应方向的熵判据二、反应方向的熵判据 在密闭条件下在密闭条件下,体系由有序自体系由有序自发地转变为无序的倾向发地转变为无序的倾向,这种推这种推动体系变化的因素称作动体系变化的因素称作熵熵。墨水溶解扩散墨水溶解扩散 由有序自发地转变为无序由有序自发地转变为无序,体系的体系的混乱度是增加的混乱度是增加的

6、,熵其实就是一个可熵其实就是一个可以反应体系混乱程度的值，体系越以反应体系混乱程度的值，体系越混乱混乱,熵值越大。熵值越大。熵变熵变就是反应前后就是反应前后混乱度之差。混乱度之差。熵值的大小判断：熵值的大小判断：(1)气态气态 液态液态 固态固态(2)与物质的量成正比与物质的量成正比(3)反应熵变反应熵变S=反应产物总熵反应产物总熵-反应物总熵反应物总熵 在与外界隔离的体系中在与外界隔离的体系中,自发过程将自发过程将导致体系的熵增大导致体系的熵增大,这一经验规律叫做这一经验规律叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方向熵增原理。是在用来判断化学反应方向时就称为时就称为熵判据熵判据。(3)熵判据只判

7、断一定条件化学反应熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行能否自发进行,与化学反应速率无关。与化学反应速率无关。注注 意意 (1)熵变只是反应能否自发进行的一熵变只是反应能否自发进行的一种因素种因素;(2)熵变熵变(S)只决定于体系的始态和只决定于体系的始态和终态终态,与变化的途径无关与变化的途径无关;三、三、焓变与焓变与熵熵变对反应方向的共同影响变对反应方向的共同影响 那我们是不是就终于找到了一那我们是不是就终于找到了一个可以判断反应是否自发进行的个可以判断反应是否自发进行的判据呢判据呢?不是的不是的,在熵判据里也有在熵判据里也有这么几个字这么几个字“一般情况下一般情况下”。而。而且大家看这

8、个例子且大家看这个例子:零下零下10水结冰水结冰(2)混乱度趋于增大混乱度趋于增大 自发过程的两大变化趋势自发过程的两大变化趋势:(1)能量趋于减小能量趋于减小 在一定条件下，一个化学反应能否自在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应焓变有关，又可发进行，既可能与反应焓变有关，又可能与反应熵变有关，在温度、压力一定能与反应熵变有关，在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为判据为H-TS。H-TS0 反应不能自发进行反应不能自发进行 在温度、压力一定的条件下，自在温度

9、、压力一定的条件下，自发反应是向发反应是向H-TS 液态液态 固态固态(2)与物质的量成正比与物质的量成正比(3)反应熵变反应熵变S=反应产物总熵反应产物总熵-反应物总熵反应物总熵 4.在与外界隔离的体系中在与外界隔离的体系中,自发过程将导自发过程将导致体系的熵增大致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原这一经验规律叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方向时就称为理。是在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。熵判据。6.在温度、压力一定的条件下，化学反在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为结果，反应方向的判据为H

10、-TS。5.自发过程的两大变化趋势自发过程的两大变化趋势:(1)能量能量趋于减小；趋于减小；(2)混乱度趋于增大。混乱度趋于增大。课堂练习课堂练习一、填空一、填空 1.当铁丝加热后放入氧气中可观察到的现象当铁丝加热后放入氧气中可观察到的现象是，是，说明这个反应是说明这个反应是_反应（填反应（填“吸热吸热”或或“放热放热”），说明单质铁的稳定性），说明单质铁的稳定性_（填（填“强强”或或“弱弱”）于产物。）于产物。铁丝红热、火星四射、有黑色固体生成铁丝红热、火星四射、有黑色固体生成放热放热弱弱A.放热反应不一定是自发进行的反应放热反应不一定是自发进行的反应B.吸热反应一定是非自发进行的吸热反应一

11、定是非自发进行的C.自发进行的反应一定容易发生自发进行的反应一定容易发生D.反应速率快的一定是自发进行的反应速率快的一定是自发进行的 1.下列说法正确的是下列说法正确的是A 二、选择题二、选择题A.水总是自发地由高处往低处流水总是自发地由高处往低处流B.放热反应容易自发进行放热反应容易自发进行，吸热反应不能，吸热反应不能自发进行自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大乱排列的几率大 2.能用能量判据判断下列过程的方能用能量判据判断下列过程的方向的是向的是A CuSO4+Na

12、2CO3Cu2+CO32-+H2O=Cu(OH)2+CO2(主要主要)Cu2+CO32-=CuCO3(次要次要)CuSO4+Na2SCu2+S2-=CuS(主要主要)Cu2+S2-+2H2O=Cu(OH)2+H2S(次要次要)3.已知：已知：CuSO4溶液分别与溶液分别与Na2CO3溶溶液、液、Na2S溶液的反应情况如下：溶液的反应情况如下：D 则下列物质的溶解度的比较正确的是则下列物质的溶解度的比较正确的是A.Cu(OH)2CuCO3CuSB.Cu(OH)2CuCO3CuSC.CuSCu(OH)2CuCO3D.CuSCu(OH)2CuCO3教材习题答案教材习题答案 1.举出几种日常生活中常见

13、的由于熵举出几种日常生活中常见的由于熵增的原因而使某过程自发进行的实例。增的原因而使某过程自发进行的实例。提示：提示：铵盐溶解常常是吸热的，但铵盐溶解常常是吸热的，但它们都能在水中自发地溶解。把两种或它们都能在水中自发地溶解。把两种或两种以上彼此不发生反应的气体依次通两种以上彼此不发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中，它们能自发地入到同一个密闭容器中，它们能自发地混合均匀。混合均匀。2.应该如何判断反应进行的方向。应该如何判断反应进行的方向。提示：提示：在封闭体系中焓减和熵增的在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的。在判断化学反应是容易自发发生的。在判断化学反应的方向时不能只根据焓变反应的方向时不能只根据焓变H0或熵增中的一项就得出结论，而是要或熵增中的一项就得出结论，而是要全面考虑才能得出正确结论。全面考虑才能得出正确结论。