1、专题2第二单元化学方应的方向和限度课时一课时一 化学反应的方向化学反应的方向开始 水往低处流水往低处流冰冰雪雪融化融化自然界中的自发过程体现了自然界中的自发过程体现了自然界变化的方向性自然界变化的方向性自然界中有许多自然而然发生的现象自然界中有许多自然而然发生的现象(1)水往低处流；（有势差存在）(2)气体向真空膨胀；（有压力差存在）(3)热量从高温物体传入低温物体；（有温差存在）(4)浓度不等的溶液混合均匀；（存在着浓度差）物质间的化学反应是否也能自然发生呢？物质间的化学反应是否也能自然发生呢？铁器在潮湿空气中生锈；铁从硫酸铜溶液中置换出铜；常温常压下氢氧混合气在高分散的钯的表面生成水等。酸
2、碱中和这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。在一定的条件下无需外界帮助就能自动在一定的条件下无需外界帮助就能自动进行的反应进行的反应.一、自发反应：1.水分解生成氢气和氧气的反应2.氯气与溴化钾溶液的反应3.乙烯与溴单质的反应4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应不能不能能能不不能能能能Cl2+2KBr=Br2+2KClC2H4+Br2 CH2BrCH2Br下列反应是温室能否自发进行？如能，写下列反应是温室能否自发进行？如能，写出相应的化学方程式出相应的化学方程式（P39 P39 交流与讨论）交流与讨论）练习练习：判断自发与非自发（：判断自发与非自发（室
3、温下室温下）（1）打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯（2）镁带燃烧镁带燃烧（3）氢气燃烧氢气燃烧（4）水分解成水分解成H H2 2和和O O2 2过程过程 自发自发自发自发自发自发非自发非自发十九世纪，汤姆逊（Thomsom）和贝塞罗特（Berthlot）就曾经用H（焓变）的符号作为化学反应方向的判据。他们认为自发化学反应的方向总是与放热的方向一致，而吸热反应是不能自动进行的。二、焓判据 1.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O（l）H=-2217.5 kJ/mol 2.2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)H=-2217822 kJ/mol 3
4、.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)H=-1648.4kJ/mol 4.H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-546.6kJ/mol讨论下列反应在一定条件下能够自发进行，它们有哪些共同特征？化学反应中的自发过程化学反应中的自发过程共同特点：共同特点：H0，即体系趋向于从高能，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态状态转变为低能状态判断化学反应方向的依据对于化学反应，有着向能量较低方向进行的趋势，也就是通过放热实现的，那么焓减小有利于反应自发，它是自发反应的一个内在推动力。因此：反应的焓变是制约化学反应是否自发进行的因素之一。“放热反应可以自发进行，吸热反应不放热反应可以自发进行，
5、吸热反应不能自发进行能自发进行”，你同意这种观点吗？，你同意这种观点吗？吸热过程的反应能否自发进行？吸热过程的反应能否自发进行？思考：思考：如：硝酸铵溶于水如：硝酸铵溶于水)()()(23gCOsCaOsCaCO高温2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2o(l)NH4NO3(s)=NH4+(aq)+NO3-(aq)碳酸钙分解碳酸钙分解有一些吸热反应在室温条件下不能自有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进发进行，但在较高温度下则能自发进行行焓变（焓变（HH）是决定反应能否自发进行的）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一
6、因素因素之一，但不是唯一因素。有序有序混乱三、熵判据#A#%B%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%始态始态终态终态初态有较高的初态有较高的“有序性有序性”；混；混合后有序性就降低了，也就是说混合后有序性就降低了，也就是说混合过程中气体存在状态的合过程中气体存在状态的“混乱度混乱度”增加了。增加了。一、反应熵变与反应方向一、反应熵变与反应方向 1、在、在密闭条件密闭条件下，体系由下，体系由有序有序自发地转变为自发地转变为无序无序的倾向。的倾向。由大量粒子组成的体系中，用由大量粒子组成的体系中，用熵熵来描述体系来描述体系的的混乱度混乱度。2、符号用、符号用S表
7、示。单位：表示。单位：Jmol-1K-1 3、熵值越大，体系混乱度越大。、熵值越大，体系混乱度越大。同一物质，同一物质，S（g）S（l）S（s）。水的三态的熵水的三态的熵S（s）S（l）S（g）二、熵变和熵增原理二、熵变和熵增原理（1）熵变（）熵变（S）化学反应中要发生物质的化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。S=S反应产物反应产物S反应物反应物 产生气体产生气体的反应、的反应、气体物质的物质的量增气体物质的物质的量增大大的反应，熵变通常都是的反应，熵变通常都是正值（正值（S 0），为熵增加的反应。为熵增加的反应。（2）在与外界隔离
8、的体系中，自发过程将导）在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理熵增原理。该。该原理是用来判断过程的方向的又一个因素，原理是用来判断过程的方向的又一个因素，又称为又称为熵判据熵判据。(1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。是自发的吸热过程。(2)N2O5分解：分解：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；H=+56.7kJ/mol(3)碳酸铵的分解：碳酸铵的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/mol吸热反应吸热反应H0熵增
9、反应熵增反应S0四、复合判据 1.H2O(s)H2O(l)H2O(g)2.CaCO3=CaO(s)+CO2(g)3.NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq)4.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)思考：判断下列过程的熵变是大思考：判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？于零还是小于零？S S0 0S S0 0S S0 0S S0 0S S0 0S0有利于反应自发进行，但自发反应不一定有利于反应自发进行，但自发反应不一定是是S0的反应的反应1.H 0 该反应一定能自发进行；该反应一定能自发进行；如：如：Mg(s)+2HCl(aq)=MgCl2(aq)+H2(g)2.H 0，S0 该反应一
10、定不能自发进行；该反应一定不能自发进行；如：如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3.H 0，S0，S0 该反应在较高温度下能自发进行该反应在较高温度下能自发进行如：如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)G=HT S 0 反应能自发进行反应能自发进行温度对反应自发性的情况温度对反应自发性的情况 类类型型HSHTS反应的自发性反应的自发性1+2+34+永远是永远是在任何温度都是自发反在任何温度都是自发反应应永远是永远是+在任何温度下都是非自发在任何温度下都是非自发反应反应在高温在高温+在低温在低温在低温是自发反应在低温是自发反应在高温是非自发反
11、应在高温是非自发反应在高温在高温在低温在低温+在低温是非自发反应在低温是非自发反应在高温是自发反应在高温是自发反应H一定一定不能不能自发进行自发进行一定一定能能自发进行自发进行高温高温下能自发进行下能自发进行低温低温下能自发进行下能自发进行S例：例：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)例：例：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)例：例：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)例：例：Mg(s)+2HCl(aq)=MgCl2(aq)+H2(g)说出下列反应中的焓变，熵变，及自发性 CO2(s)CO2(g)2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)
12、2K(s)+2H2O(l)=2K+(aq)+2OH-(aq)+H2(g)Ag+(aq)+Cl-=AgCl(s)HH 0 0 SS0 0 自发自发HH 0 0，SS0 0 自发自发HH 0 S0 0 自发自发HH 0 0，SS0 0 自发自发影响因素：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焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发自发能量判据能量判据熵判据熵判据读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。-歌德书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。-莎士比亚书籍是巨大的力量。-
13、列宁好的书籍是最贵重的珍宝。-别林斯基任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。-马克思书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。-雨果 喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。-孟德斯鸠如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。-霍伯斯英国作家读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。-克尼雅日宁俄国剧作家诗人要学会读书，必须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。-法奇(法国科学家)了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。-麦考利
14、英国作家读书而不回想，犹如食物而不消化。-伯克美国想思家读书而不能运用，则所读书等于废纸。-华盛顿(美国政治家)书籍使一些人博学多识，但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。-彼特拉克意大利诗人生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。-高尔基读书越多，越感到腹中空虚。-雪莱(英国诗人)读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。-富兰克林书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。-伏尔泰(法国哲学家、文学家)读书破万卷，下笔如有神。-杜甫读万卷书，行万里路。-顾炎武读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。-朱熹读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。-鲁迅读书之法，在循序渐进，熟读而精思。-朱煮读书务在循序渐进；一书已熟，方读一书，勿得卤莽躐等，虽多无益。-胡居仁明读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。-吴晗看书不能信仰而无思考，要大胆地提出问题，勤于摘录资料，分析资料，找出其中的相互关系，是做学问的一种方法。-顾颉刚书犹药也，善读之可以医愚。-刘向读书破万卷，胸中无适主，便如暴富儿，颇为用钱苦。-郑板桥知古不知今，谓之落沉。知今不知古，谓之盲瞽。-王充举一纲而万目张，解一卷而众篇明。-郑玄
