第四节化学反应进行的方向.ppt

1、ks5u精品课件高山流水冰雪融化自然界中有许多自然自然界中有许多自然而然发生的现象，能而然发生的现象，能自动发生。自动发生。ks5u精品课件自然界中水总是从高处往低处流；自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从电位高的地方向电位低的地电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；方流动；室温下冰块自动融化；室温下冰块自动融化；墨水扩散；墨水扩散；食盐溶解于水；食盐溶解于水；火柴棒散落火柴棒散落等等。ks5u精品课件镁条燃烧；酸碱中和；镁条燃烧；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火气的混合气体遇明火就燃烧，就燃烧，锌与锌与CuSOCuS

2、O4 4溶液会自动反应生成溶液会自动反应生成CuCu和和ZnSOZnSO4 4等，等，这些这些过程都是自发的，其过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。逆过程就是非自发的。ks5u精品课件1、自发过程：在一定条件下，不借助、自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。外部力量就能自动进行的过程。2、自发反应：在给定的一组条件下，、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。就称为自发反应。【归纳小结】【归纳小结】如何判断一个过程，一个反应能否如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？自发进行？ks5u精品课件第四节

3、第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向ks5u精品课件酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应从能量角度分析下能自发发生的反应从能量角度分析有何共同特点？有何共同特点？【思考与交流】【思考与交流】共同特点：共同特点：H O即放热反应即放热反应放热反应使体系能量降低，放热反应使体系能量降低，能量越低越能量越低越稳定，稳定，H O有利于反应自发进行。有利于反应自发进行。ks5u精品课件 体体系趋向于从高能状态转变为低能系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热状态（这时体系会对外做功或者释放热量量H 0）。）。【归纳与总结归纳与总

4、结】一、能量判据（焓判据）一、能量判据（焓判据）一般情况下，一般情况下，H O即放热反应易即放热反应易发生自发反应。发生自发反应。ks5u精品课件自发反应一定要自发反应一定要H O？结论：结论：H O有利于反应自发进行，自发反应不有利于反应自发进行，自发反应不一定要一定要H S(l)S(s)。ks5u精品课件4.反应熵变反应熵变:反应产物的总熵与反应物总熵之差反应产物的总熵与反应物总熵之差 (1)符号：符号：S （只决定于体系的始态和终态，与变化只决定于体系的始态和终态，与变化的途径无关）的途径无关）(2)表达式表达式:S=S(生成物生成物)S(反应物反应物)(3)正负判断：正负判断：气体体积

5、增大的反应，气体体积增大的反应，S0,熵增加反应熵增加反应 气体体积减小的反应，气体体积减小的反应，S 0 有利于反应自发进行。有利于反应自发进行。【思考与交流】【思考与交流】【归纳与总结】【归纳与总结】自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据原理，也就是反应方向判断的熵判据ks5u精品课件自发反应一定是熵增加的反应吗？自发反应一定是熵增加的反应吗？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)结论：结论：S O有利于反应自发进行，有利

6、于反应自发进行，自发反应不一定要自发反应不一定要S O【思考与交流】【思考与交流】熵变是反应能否自发进行一个熵变是反应能否自发进行一个 因素因素,但不是惟一因素。但不是惟一因素。S0 ks5u精品课件2KClO2KClO3 3(s)=2KCl(s)+3O(s)=2KCl(s)+3O2 2(g)(g)H=-78.3kJ/mol H=-78.3kJ/mol S=494.4J/mol/KS=494.4J/mol/KCO(g)=C(s,CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O)+1/2O2 2(g)(g)H=H=+110.5kJ/mol 110.5kJ/mol S=-89.4J/mol/KS=-89.

7、4J/mol/K4Fe(OH)4Fe(OH)2 2(s)+2H(s)+2H2 2O(l)+OO(l)+O2 2(g)=4Fe(OH)(g)=4Fe(OH)3 3(s)(s)H=-444.3kJ/mol H=-444.3kJ/mol S=-280.1J/mol/KS=-280.1J/mol/KNHNH4 4HCOHCO3 3(s)+CH(s)+CH3 3COOH(aq)=CO(g)COOH(aq)=CO(g)+CH+CH3 3COONHCOONH4 4(aq)+H(aq)+H2 2O(l)O(l)H=H=+37.30kJ/mol 37.30kJ/mol S=184.0J/mol/KS=184.0

8、J/mol/Kks5u精品课件需要注意：需要注意：(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，一个反应，可能会出现相反的判断结果，在温度、在温度、压强一定的条件下，我们要判别化学反应的方向压强一定的条件下，我们要判别化学反应的方向要考虑要考虑H、S共同影响的结果。共同影响的结果。所以应两个判所以应两个判据兼顾。据兼顾。由能量判据由能量判据(以焓变为基础以焓变为基础)和熵判据组合成的和熵判据组合成的复合判据复合判据(吉布斯自由能变吉布斯自由能变G)将更适合于所有的将更适合于所有的过程。过程。G=H-T S表达式：表达式

9、：ks5u精品课件1、体系自由能变化、体系自由能变化（符号（符号G，单位为，单位为kJ/mol）这是恒温恒压下判断化学反应自发进行的判这是恒温恒压下判断化学反应自发进行的判据，它不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关，据，它不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关，由上述关系式可推知：由上述关系式可推知：2、反应进行方向的判断方法：、反应进行方向的判断方法：G=HTS0(即即H0)的反应的反应能自发进行。能自发进行。G=HTS=0 反应达到平衡状态反应达到平衡状态 G=HTS0(即即H0,S0,S0,或或H0,S0 时时,反反应是否自发进行与温度有关。应是否自发进行与温度有关。一般低温时，焓变影响为主一

10、般低温时，焓变影响为主 高温时，熵变影响为主高温时，熵变影响为主 而温度影响的大小要而温度影响的大小要H、S的具体数的具体数值而定值而定。ks5u精品课件需要注意：需要注意：(2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。速率。例如教材例如教材P38涂有防锈漆和未涂防锈涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；又如相同的，但只有后者可以实现；又如装在不装在不同地方的气体等例子。同地方的气体等例子。ks5

11、u精品课件(3)在讨论过程的方向时，指的是没有外在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。结果。如水泵可以把水从低水位升至高如水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可使石灰石分解；水位；用高温可使石灰石分解；高温高高温高压石墨转化为金刚石的例子，压石墨转化为金刚石的例子，实现后者实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。过程的本质仍然是非自发性的。ks5u精品课件【课堂达标测试课堂达标测试】1 下列过程

12、是非自发的是下列过程是非自发的是 （）A、水由高处向低处流；、水由高处向低处流；B、天然气的燃烧；、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈；、铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰。、室温下水结成冰。2 碳酸铵碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是生氨气，对其说法中正确的是 （）A、其分解是因为生成了易挥发的气体、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大；使体系的熵增大；B、其分解是因为外界给予了能量；、其分解是因为外界给予了能量；C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；D、碳酸盐

13、都不稳定，都能自发分解。、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DAks5u精品课件3、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （）A、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的；、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的；B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；不变；C、自发反应在恰当条件下才能实现；、自发反应在恰当条件下才能实现；D、自发反应在任何条件下都能实现。、自发反应在任何条件下都能实现。4、自发进行的反应一定是、自发进行的反应一定是 （）A、吸热反应；、吸热反应；B、放热反应；、放热反应；C、熵增加反应；、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。、熵增加或者放热反应。CDks5u精品课件影响因素：影响因素：化学反应的方向化学反应的方向 反应焓变反应焓变 反应熵变反应熵变共同影响共同影响吸热吸热放热放热熵增熵增熵减熵减小结：小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发