专题二化学反应的方向和限度 苏教版选修4化学反应的方向及判断依据.ppt

化学反应的方向及判断依据 第二单元化学反应的方向和限度 水往低处流 冰融化 自然界中的自发过程体现了自然界变化的方向性 1 在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水 而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠 2 铁器暴露在潮湿空气中会生锈 这些过程都是自发的 其逆过程就是非自发的 问题1 自然界中有许多自然而然发生的现象 物质间的化学反应是否也能自然发生呢 请联系已学知识举例 一 自发反应 化学反应的方向 自发反应 在一定条件下 无需外界帮助就能自动进行的反应 1 一定条件指的是一定温度和一定压强 外界帮助可以是如通电 光照等 2 自发反应在恰当条件下才能实现 教科书p39页 教科书p40页 共同特点 这些反应在一定条件下能发生反应有何特点 h 0 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态 影响化学反应自发进行的因素探究 能量判据 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 h 0 对于化学反应而言 绝大多数的放热反应能自发进行 且放出的热量越多 体系能量降低越多 反应越完全焓变 h 是决定反应能否自发进行的因素之一 但不是唯一因素 1 焓变与反应方向 影响化学反应自发进行的因素探究 影响化学反应自动发生的因素探究 教科书p40 实验现象 1 大多数能自发进行的化学反应是放热反应 2 有不少吸热过程也能自发进行 3 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行 其他反应事实 硝酸铵的溶解过程是吸热过程却能自发进行 碳酸钙常温下不能自发进行 但高温下也能自发进行 小结 问题 为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发进行呢 消石灰与氯化铵的反应有氨气生成 碳酸钙分解生成二氧化碳气体 可能有气体生成使体系的混乱度增大是反应能自发的原因之一 硝酸铵溶于水后 硝酸根离子和铵根离子由规则的排列转化为能在水中自由地运动 即由有序转变为无序 体系的混乱度增大 讨论 假说 有序 混乱 2 熵变与反应方向 研究表明 除热效应外 决定反应能否自发进行的另一因素 体系的混乱度 熵s 熵 衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵 用符号s表示 对于同一物质 s g s l s s 熵变 反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变 用 s表示 s s生成物总熵 s反应物总熵 s 0说明反应的混乱度增大 反应的 s越大 越有利于反应自发进行 这个判据叫熵判据 教科书p42页 1 s 0 2 s 0 3 s 0 4 s 0 正确判断一个化学反应是否能够自发进行 体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向 所以要正确判断一个反应是否能自发进行 必须综合考虑反应的焓变 h即能量判据和熵变 s即熵判据 化学反应能否自发进行的判据 教科书p42页 焓变和熵变对反应方向的共同影响 1 h0该反应一定能自发进行 如 mg s 2hcl aq mgcl2 aq h2 g 2 h 0 s0 s 0该反应在较高温度下能自发进行如 caco3 s cao s co2 g 复合判据 1 反应的自发性只能用于判断反应的方向 不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率 例如金刚石有向石墨转化的倾向 但是能否发生 什么时候发生 多快才能完成 就不是能量判据和熵判据能解决的问题了 注意 2 在讨论过程的方向时 指的是没有外界干扰时体系的性质 如果允许外界对体系施加某种作用 就可能出现相反的结果 例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的 影响因素 焓减小有利于反应自发 熵增大有利于反应自发 总结 能量判据 熵判据 练习 1 下列说法不正确的是a 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素 多数的能自发进行的反应是放热反应 b 在同一条件下不同物质有不同的熵值 其体系的混乱程度越大 熵值越大 c 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热d 一个反应能否自发进行 与焓变和熵变的共同影响有关 c 2 下列过程是非自发的是 a 水由高处向低处流b 天然气的燃烧c 铁在潮湿空气中生锈d 室温下水结成冰3 碳酸铵 nh4 2co3 在室温下就能自发地分解产生氨气 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 使体系的熵增大b 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d 碳酸盐都不稳定 都能自发分解 d a 练习 4 下列说法正确的是 a 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不变c 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 c 练习 5 250c和1 0