1、 第二单元第二单元 化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度水往低处流水往低处流室温下冰的融化室温下冰的融化自然界中自然而然发生的这种过程，体现了自然界变化自然界中自然而然发生的这种过程，体现了自然界变化的一些规律的一些规律一、自发反应一、自发反应:在一定温度和压强下，无在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应，我们需外界帮助就能自动进行的反应，我们称之为自发反应。称之为自发反应。一定温度和压强的目的：一定温度和压强的目的：引发反应；引发反应；外界帮助指外界帮助指:通电、光照通电、光照等；等；1.1.电解饱和食盐水电解饱和食盐水2.2.氯气与溴化钾溶液的反应氯气与溴化钾溶液的反应3.
2、3.乙烯与溴单质的反应乙烯与溴单质的反应4.4.植物的光合作用植物的光合作用非自发非自发自发自发非自发非自发自发自发交流与讨论交流与讨论高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)P43你知道吗？你知道吗？以上自发反应的共同点以上自发反应的共同点放热反应放热反应H H0 0自然界中的许多自发过程，无论是物理自然界中的许多自发过程，无论是物理过程还是化学过程，都有由能量较高状过程还是化学过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向。态向能量较低状态转化的倾向
3、。（物质能量越低越稳定）（物质能量越低越稳定）高能态高能态低能态低能态化学反应的方向化学反应的方向高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)对于化学反应而言，放热反应就是一个由高对于化学反应而言，放热反应就是一个由高能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。体系能量降低得越多，反应越完全。所以所以H H0
4、0 的反应有自发进行的倾向，的反应有自发进行的倾向，焓焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。化学反应的方向化学反应的方向高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)二二 判断化学反应方向的依据判断化学反应方向的依据1 1 焓变判断依据：焓变判断依据：自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。即即 H H0 0 的反应有自发进行的倾向。的反应有自发进行的倾向。且且HH数值越大，越有
5、利于反应的自发进行。数值越大，越有利于反应的自发进行。交流与讨论交流与讨论“只有放热反应才可以自发进行，吸热反应只有放热反应才可以自发进行，吸热反应不能自发进行不能自发进行”，你同意这种观点吗？，你同意这种观点吗？化学反应的方向化学反应的方向高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)判断下列过程中能量的变化情况：判断下列过程中能量的变化情况：吸热 请观察：这些物质的规则性、微粒间无规则排请观察：这些物质的规则性、微粒间无规则排列程度有没有改变呢？如何改变？列
6、程度有没有改变呢？如何改变？1 1、冰融化成水、冰融化成水2 2、NHNH4 4ClCl（s s）+Ba(OH)+Ba(OH)2 2.8H8H2 2O(s)O(s)=2NH =2NH3 3(g)+BaCl(g)+BaCl2 2(s)+10H(s)+10H2 2O(l)O(l)3 3、硝酸氨溶于水、硝酸氨溶于水NHNH4 4NONO3 3(s)NH(s)NH4 4+(aq)+NO(aq)+NO3 3-(aq)(aq)体系的混体系的混乱度增大乱度增大高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（2
7、4张PPT）(共24张PPT)熵熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S S 除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是一个因素是体系的混乱度体系的混乱度（微粒间无规则排列微粒间无规则排列程度程度）。大多数自发过程有趋向于体系混乱度大多数自发过程有趋向于体系混乱度增大的倾向增大的倾向.高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)熵变：反应前后体系熵的变化。熵变：反应前后体系熵的变
8、化。符号：符号：SS S0 S0：体系的混乱度增大；：体系的混乱度增大；S0 S0 S0 的反应有自发进行的倾向的反应有自发进行的倾向.且且SS越大，越有利于反应的自发进行。越大，越有利于反应的自发进行。S=S（产物）（产物）S（反应物）（反应物）高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)根据你已有的知识经验，根据你已有的知识经验，判断下列过程的判断下列过程的熵变大于零还是小于零。熵变大于零还是小于零。H H2 2O(s)HO(s)H2 2O(l)HO(l)
9、H2 2O(g)O(g)NaOHNaOH（s s）=Na=Na+(aq)+OH(aq)+OH-(aq)(aq)CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2（g g）2NH2NH3 3(g)(g)问题解决问题解决S0S0S0S0S0S0S0S0还是还是0S0S0S0检测练习检测练习:高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)小结：综上所述综上所述,体系能量降低体系能量降低
10、和和混乱度增加混乱度增加都有促都有促使反应自发进行的倾向使反应自发进行的倾向,即即焓变焓变和和熵变熵变共同制共同制约着化学反应进行的方向。约着化学反应进行的方向。要正确判断一个化学反应能否自发进行要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须必须综合考虑反应的焓变综合考虑反应的焓变H H和熵变和熵变S S。高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)体系吉布斯自由能变化（体系吉布斯自由能变化（G G）综合考虑了焓变和）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：熵变对反应
11、体系的影响：G G=H-TH-T S S（为热力为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用G G判断判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学。0 0，一定能自发进行，一定能自发进行G=G=H HT TS S 0 0，达到平衡状态，达到平衡状态 0 0，一定不能自发进行，一定不能自发进行 高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的
12、方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)焓变焓变熵变熵变化学反应能否自发化学反应能否自发进行进行 H H0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0一定自发一定自发一定非自发一定非自发低温自发低温自发高温自发高温自发G=G=H HT TS SNH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)低温可行低温可行CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)高温可行高温可行高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24
13、张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染轻汽车尾气造成的大气污染,有人提出通有人提出通过过2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)来来处理汽车尾气。处理汽车尾气。已知室温（已知室温（298K、101KPa）下：）下：H=-113.0 KJmol-1S=-143.5 Jmol-1K-1高中化学苏教版
14、选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)思考：如何加快反应速率思考：如何加快反应速率？一种汽车尾一种汽车尾气催化净化气催化净化器。器。H-TH-TS=-69.68 KJmolS=-69.68 KJmol-1-1 0,0,因此，室温下反应能自发进行。因此，室温下反应能自发进行。高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)1 1、实验证明，
15、多数能自发进行的反应都是放热反应。、实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解的叙述中，正确的是（对此说法的理解的叙述中，正确的是（）A A、所有的放热反应都是自发进行的、所有的放热反应都是自发进行的B B、所有的自发反应都是放热的、所有的自发反应都是放热的C C、焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素、焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D D、焓变是决定反应是否具有自发性的判据、焓变是决定反应是否具有自发性的判据2 2、自发进行的反应一定是（、自发进行的反应一定是（）A A、吸热反应、吸热反应 B B、放热反应、放热反应 C C、熵增加反应、熵增加反应 D D、熵
16、增加或者放热反应、熵增加或者放热反应D DC C高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)3 3、2525和和1.011.0110105 5PaPa时，反应时，反应2N2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)H=56.76kJ/molH=56.76kJ/mol，自发进行的原因是（，自发进行的原因是（）A A、是吸热反应、是吸热反应 B B、是放热反应、是放热反应C C、是熵减小的反应、是熵减小的反应 D D、
17、熵增大效应大于能量效应、熵增大效应大于能量效应4 4、某反应其、某反应其H=-122kJ/molH=-122kJ/mol，S=-231JS=-231J.molmol-1.-1.K K-1-1，则，则此反应在下列哪些情况下可自发进行（此反应在下列哪些情况下可自发进行（）A A、在任何温度下都能自发进行、在任何温度下都能自发进行B B、在任何温度下都不能自发进行、在任何温度下都不能自发进行C C、仅在高温下自发进行、仅在高温下自发进行D D、仅在低温下自发进行、仅在低温下自发进行D DD D高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)the end高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)高中化学苏教版选修四 2.2.化学反应的方向和限度 课件（24张PPT）(共24张PPT)
