高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向课件2 鲁科版选修4.ppt

选修4第二章第1节化学反应的方向课件2 目标导航 1 了解熵变的概念及化学反应的方向与化学反应的焓变和熵变的关系 2 掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据 3 能根据定量关系式 h t s判断化学反应进行的方向 一 反应焓变与反应方向1 自发过程 1 概念 在温度和压强一定的条件下 不借助就能自动进行的过程 2 特点 具有方向性 即过程的某个方向在一定条件下是自发的 而其逆方向在该条件下是自发的 外力 肯定不能 2 反应焓变与反应方向的关系 1 能自发进行的化学反应多数是 h0反应 2 有些 h 0反应也能自发进行 结论 反应焓变与反应能否自发进行有关 但决定反应能否自发进行的唯一因素 不是 二 反应熵变与反应方向1 熵 1 概念 衡量的物理量 其符号为 单位为 2 特点 混乱度越大 体系越无序 体系的熵值就 3 影响因素 同一物质 s 高温 s 低温 s g s l s s 相同条件下的不同物质 分子结构越复杂 熵值 s 混合物 s 纯净物 体系混乱度 s j mol 1 k 1 越大 越大 2 熵变 1 概念 与之差 2 计算式 s 3 正负判断依据 物质由固态到液态 由液态到气态或由固态到气态的过程 s0 是熵的过程 气体体积增大的反应 熵变通常都是 s0 是熵的反应 气体体积减小的反应 熵变通常都是 s0 是熵的反应 反应产物总熵 反应物总熵 s 反应产物 s 反应物 增加 增加 减小 3 熵变与反应方向 1 熵有利于反应的自发进行 2 某些熵的反应在一定条件下也能自发进行 结论 反应熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素 但唯一因素 增加 减小 不是 1 体系总是向降低自身能量的方向进行变化 那么 h 0的反应为何不能全部自发进行 提示 体系的能量变化并不只有焓变一种形式 焓变只是影响反应能否自发进行的因素之一 并不是唯一因素 三 焓变与熵变对反应方向的共同影响1 反应方向的判据 1 h t s0反应能自发进行 2 h t s 0反应达到平衡状态 3 h t s0反应不能自发进行 2 文字表述 在 一定的条件下 自发反应总是向 h t s的方向进行 直至达到状态 温度 压强 0 平衡 2 自发反应是否一定能够实现显著的反应 为什么 提示 不一定 因为 h t s这个判据指在温度 压强一定的条件下 反应发生的可能性 并不能说明反应在该条件下一定能实际发生 还涉及到化学反应速率的问题 四 化学反应进行方向的判断方法1 利用化学反应原理判断的几种方法 1 相对强酸 碱 生成相对弱酸 碱 2 氧化性强 还原性强的物质反应向氧化性弱 还原性弱的物质的转化 3 不稳定性物质向稳定性物质的转化 4 符合复分解反应条件下的溶液中的反应 2 用焓变和熵变判断反应的方向判断一定温度 压强条件下反应的方向时 应同时考虑焓变与熵变两个因素 用 h t s作为判据 在温度 压强一定的条件下 自发反应总是向 h t s0 表明反应不能自发进行 化学反应方向的判断依据 问题导思 1 化学反应体系焓变 h 和熵变 s 为何值时 有利于反应的自发进行 2 反应是否自发与温度有无关联 它在复合判据中是如何体现的 关键提醒 1 判据 h t s只能用于温度 压强一定条件下的反应 不能用于其他条件 如温度 体积一定 下的反应 2 反应方向与条件有关 常温 常压下能自发进行的反应在其他温度和压强下不一定能自发进行 3 判据 h t s 0说明在一定温度和压强下反应有自发的趋势 不能说明在该条件下能否实际发生 反应能否发生 实现 还要看具体反应条件 五 化学反应的方向与 h t s的关系1 若 h0 即放热的熵增加的反应 所有温度下 反应一定能自发进行 2 若 h 0 s0 s 0 即吸热和熵增加的反应 高温下反应能自发进行 关键提醒 1 当焓变和熵变的作用相反且二者大小相差悬殊时 其中的某一因素占主导地位 2 当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大时 温度对反应方向起决定作用 例如 有些反应常温下不能自发进行 在高温下能自发进行 有些反应高温下不能自发进行 在低温下能自发进行 同步练习 1 判一判 判断正误 正确打 错误打 1 放热反应一定能自发进行 吸热反应一定不能自发进行 2 熵增反应一定能自发进行 熵减反应一定不能自发进行 3 能够自发进行的反应一定容易发生 也一定能反应完全 2 下列关于焓变和熵变的说法正确的是 a 化学反应的焓变与反应的方向有关 化学反应的熵变与反应的方向无关b 化学反应的焓变直接决定了化学反应的方向 化学反应的熵变不能决定化学反应的方向c 焓变为负的反应都能自发进行 熵变为正的反应也都能自发进行d 化学反应的焓变和熵变都不是决定化学反应能否自发进行的唯一因素 d 解析一个反应的 h t s 0则是自发的 可看出 h和 s都对反应有影响 不只是由单方面决定 3 填一填 填 0 或 0 2 0 3 0 4 0 解析 1 蔗糖溶于水形成溶液混乱度增大 2 反应气体分子数增多是熵增大的过程 3 液态水变为气态水 是熵值增大的过程 4 反应气体分子数增多是熵增大的过程 4 已知焓变和熵变随温度变化很小 请帮助这位同学考虑如下问题 1 判断 反应高温自发还是低温自发 填 高温 或 低温 2 通过计算判断 反应在常温下能否自发进行 3 求算制取炭黑的允许温度范围 4 为了提高甲烷的碳化程度 你认为下面四个温度中最合适的是 a 905 2kb 927kc 1273kd 2000k答案 1 高温 2 不能自