教案11(2-2-1：化学反应的方向及判断依据)课件

,化学反应的方向及判断依据,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡,能量判据和熵判据,化学反应原理的组成部分：,水往低处流,化学反应的方向及判断依据,生活中的自发过程,(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；,(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。,这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性。,一、自发反应,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,（P39交流与讨论）,化学反应中的自发过程,（P40你知道吗？）,共同特点：H0，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态,能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H0）。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。,二、焓变与反应方向,（1）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,说明：,如：硝酸铵溶于水,（P40观察与思考？）,如：,有序,混乱,三、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反应物总熵反应的S越大,越有利于反应自发进行熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（S0）。且S越大，越有利于反应自发进行。,正确判断一个化学反应是否能够自发进行,必须综合考虑反应的焓变和熵变,恒温恒压时判断反应是否能够自发进行H0S0H0S0H0S0H0S0,自发,非自发,不一定,不一定,吉布斯自由能判断反应自发进行的方向,NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)H0S0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H0S0,判断这两个反应什么条件下自发进行,G0,自发进行,G0，可逆反应,G0，非自发进行,低温可行,高温可行,G=H-TS,四、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.H0，S0，S0该反应在较高温度下能自发进行如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),判断依据：G=HTS0反应能自发进行,（P42交流与讨论）,温度对反应自发性的情况,永远是,在任何温度都是自发反应,永远是+,在任何温度下都是非自发反应,在高温+在低温,在低温是自发反应在高温是非自发反应,在高温在低温+,在低温是非自发反应在高温是自发反应,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。,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.下列反应中，熵减小的是,D.2CO(g)2C(s)O2(g),B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D,3.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。4.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,5.下列说法正确的是（）A、凡是放热反应都是自发的，由于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。6.自发进行的反应一定是（）A、吸热反应；B、放热反应；C、熵增加反应；D、熵增加或放热反应。,C,D,7.250C和1.01105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是（）A、是吸热反应；B、是放热反应；C、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。,D,影响因素：,小结：,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发,规律方法总结,自发反应中的焓变和熵变的关系,1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一