方向和限度ppt课件

1、第二单元第二单元 化学反响的方向和限制化学反响的方向和限制学习目的学习目的1.了解自发反响了解自发反响.2.能根据反响的焓变、熵变判别化学反响的方向能根据反响的焓变、熵变判别化学反响的方向.3.初步建立化学平衡形状。初步建立化学平衡形状。水总是自发地由高处往低处流水总是自发地由高处往低处流镁条熄灭；酸碱中和；镁条熄灭；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火气的混合气体遇明火就熄灭，锌与就熄灭，锌与CuSO4CuSO4溶液会自动反响生成溶液会自动反响生成CuCu和和ZnSO4ZnSO4等，这些等，这些过程都是自发的过程都是自发的. .

2、一、化学反响的方向一、化学反响的方向1.自发过程自发过程:在一定条件下不需外力作用就能自动进展的过程在一定条件下不需外力作用就能自动进展的过程.2.非自发过程非自发过程 ：在一定条件下，需求外界做功才干进展的过程。在一定条件下，需求外界做功才干进展的过程。3.自发反响自发反响:在一定条件下无需外界协助就能自动进展的反响在一定条件下无需外界协助就能自动进展的反响.课本课本39页交流与讨论页交流与讨论放热反响通常比吸热反响更更容易自发进展，放热反响通常比吸热反响更更容易自发进展，为什么？为什么？ 自然界的许多自发过程，无论是物理过程还是自然界的许多自发过程，无论是物理过程还是化学过程，都有由能量较

3、高形状向能量较低形化学过程，都有由能量较高形状向能量较低形状转化的倾向状转化的倾向 他来说他来说 根据他学过的知识来回答根据他学过的知识来回答由于放热反响反响后体系的总能量降低。由于放热反响反响后体系的总能量降低。焓减小有利于反响自发，它是自发反响的一个焓减小有利于反响自发，它是自发反响的一个内在推进力。内在推进力。一能量判据焓判据一能量判据焓判据焓判据：自发过程的体系取向于从高能形状焓判据：自发过程的体系取向于从高能形状转变为低能形状转变为低能形状研讨阐明：绝大多数放热反响能自发进展，研讨阐明：绝大多数放热反响能自发进展，且反响放出热量越多，体系能量降低的越多，且反响放出热量越多，体系能量降

4、低的越多，反响就越完全。反响就越完全。焓减小有利于反响自发焓减小有利于反响自发 问题探求问题探求 是不是吸热过程就不能自发进是不是吸热过程就不能自发进展展? ?给出个例子给出个例子, ,化学过程或物理过程化学过程或物理过程 交流讨论交流讨论 根据他已有的知识根据他已有的知识, ,给出几个能给出几个能自发进展的放热反响自发进展的放热反响( (H H0) 0)镁条的熄灭镁条的熄灭 Mg+O2=2MgO Mg+O2=2MgO 钠与水反响钠与水反响 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Na+2H2O=2NaOH+H2 生石灰生石灰CaOCaO与水反响与水反响 CaO+H2O=Ca(OH)2 CaO+

5、H2O=Ca(OH)2点燃点燃 他知我知大家知他知我知大家知 一个很简单的自然景象一个很简单的自然景象就否认了这一点就否认了这一点: :冰冰 水水 水蒸气是吸水蒸气是吸热过程热过程, ,却能在常温下自发进展。却能在常温下自发进展。 探求探求 冰冰 水水 水蒸气是吸热过程水蒸气是吸热过程, ,为什么在为什么在常温下就能自发进展常温下就能自发进展? ? 冰冰 水水 水蒸气水蒸气微粒的无规那么陈列程度增大微粒的无规那么陈列程度增大 体系的混乱度增体系的混乱度增大大水分子由有规那么陈列水分子由有规那么陈列 气体自在分散气体自在分散NH4NO3(s)=NH4+(aq)+NO3-(aq) NH4NO3(s

6、)=NH4+(aq)+NO3-(aq) NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2ONH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l)(l)晶体中有序陈列晶体中有序陈列 溶液中无序分散溶液中无序分散规那么的晶体规那么的晶体 自在分散的气体自在分散的气体有序变无序有序变无序 体系的混乱度增大体系的混乱度增大氯化铵和消石灰的反响，硝酸铵的溶解是吸热反氯化铵和消石灰的反响，硝酸铵的溶解是吸热反响，但能自发地进展。响，但能自发地进展。继续探求继续探求 不难得出不难得出: :上面这三个吸热过程能自发进展上面这三个吸热过程能自发进

7、展的缘由都是的缘由都是: :体系的混乱度增大。体系的混乱度增大。熵：衡量一个体系混乱度的物理量熵：衡量一个体系混乱度的物理量 S 构成物质的微粒之间无规那么陈列的程度越大，构成物质的微粒之间无规那么陈列的程度越大，体系的混乱度越大，熵越大体系的混乱度越大，熵越大熵变：反响前后体系熵的变化熵变：反响前后体系熵的变化 S S0 体系的混乱度增大体系的混乱度增大S0还是还是0S0S0S溶液溶液液态液态固态固态气体分子数增多，那么熵增大气体分子数增多，那么熵增大S0有利于反响自发进展有利于反响自发进展综上所述综上所述, ,体系能量降低和混乱度增大都能促体系能量降低和混乱度增大都能促使反响自发进展使反响

8、自发进展, ,焓变和熵变共同制约着化学焓变和熵变共同制约着化学反响进展的方向。反响进展的方向。焓减小有利于反响自发，焓减小有利于反响自发，熵增大有利于反响自发。熵增大有利于反响自发。 问题探求问题探求 根据他已有的知识和阅历根据他已有的知识和阅历, ,分析分析以下过程的焓变、熵变与反响方向以下过程的焓变、熵变与反响方向 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) 2NaOH(aq)+H2(g)=2Na(s)+2H2O(l) 2NaOH(aq)+H2(g)=2Na(s)+2H2O(l) CaCO3(s)=CaO(s)

9、+CO2(g)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H H0 0 S S0 0一定自发一定自发H H0 0 S S0 0一定不能自发一定不能自发H0 H0 S0 S0 自发自发? ? G=HT S当当 G0时，反响不自发进展时，反响不自发进展用吉布斯自在能用吉布斯自在能(G)判别反响自发进展的方向判别反响自发进展的方向 H0 H0,S0,S0 H0,S0与反响的温度有关与反响的温度有关普通：普通：H0,S0,S0时，较高温度下有利自发进展时，较高温度下有利自发进展 分析归纳分析归纳 要正确判别一个化学反响能否要正确判别一个化学反响能否自发进展自发进展, ,必需综合思索反响的焓变必需综合思

10、索反响的焓变H H和熵变和熵变S S 他会了吗他会了吗? ? 交流与讨论交流与讨论: :根据所给信息根据所给信息, ,判判别反响的方向性。别反响的方向性。( (学生分析学生分析) )Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)K(s)+H2O(l)=K+OH-K(s)+H2O(l)=K+OH-+1/2H2(g)+1/2H2(g)CO2(s) CO2(g)CO2(s) CO2(g)方向性方向性熵变熵变焓变焓变变化变化H H0 0 S S0 0H H0 0 S S0 0H H0 0 S S0 0高温自发高温自发一定自发一定自发低温自发低温自发影响要素

11、：影响要素：化学反响的方向化学反响的方向 反响焓变反响焓变 反响熵变反响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响自发，熵增大有利于反响自发焓减小有利于反响自发，熵增大有利于反响自发根据以下图填空根据以下图填空:(1)反响物是反响物是_;生成物是生成物是_。(2)该反响的化学方程式是该反响的化学方程式是_ABC化学反响的限制化学反响的限制化学平衡研讨的对象是可逆反响。化学平衡研讨的对象是可逆反响。3A+2B 3C交流交流 研研讨讨以下说法能否正确：以下说法能否正确：1 1、氢气在氧气中熄灭生成水，水在电解时、氢气在氧气中熄灭生成水，水在电解时生成氢气和氧气，生成氢气和

12、氧气，2H2+O2=2H2O2H2+O2=2H2O是可逆反响。是可逆反响。2 2、氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两、氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反响。可逆反响。3、在一定条件下、在一定条件下,1mol二氧化硫与二氧化硫与0.5mol氧气氧气混合发生反响混合发生反响,得不到得不到1mol三氧化硫。三氧化硫。可逆反响的特点？可逆反响的特点？1 1、可逆反响、可逆反响定义：在一样条件下同时向正、逆两定义：在一样条件下同时向正、逆两个方向进展的反响称为可逆反响。个方向进展的反响称为可逆反响。2SO2+O2 2SO3

13、3H2+N2 2NH3可逆反响的特点：可逆反响的特点：1 1正逆两个方向的反响在同时进展且条件正逆两个方向的反响在同时进展且条件一样一样2 2反响不能进展究竟，有一定限制反响不能进展究竟，有一定限制, ,得到的得到的是反响物和生成物的混合物是反响物和生成物的混合物mol/Lt生成物生成物反响物反响物开场时开场时V正最大正最大V逆逆=0 随着反随着反响的进响的进展展 V正逐渐减小正逐渐减小 V逆逐渐增大逆逐渐增大c(反响物反响物)逐渐减小逐渐减小c(反响物反响物) 最大最大c(生成物生成物)=0c(生成物生成物)逐渐增大逐渐增大一段一段时间时间后后V逆逆V正正V正正=V逆逆到达平衡到达平衡vtc

14、(反响物反响物)不变不变c(生成物生成物)不变不变 V逆不变逆不变 V正不变正不变V正正V逆逆0c(c(反响物反响物) )V V正正? V? V逆逆? ?二、化学平衡形状二、化学平衡形状在一定条件下的可逆反响里，正反响速率和逆反响速率在一定条件下的可逆反响里，正反响速率和逆反响速率相等，反响混合物中各组分的浓度坚持不变的形状。相等，反响混合物中各组分的浓度坚持不变的形状。前提适用范围：可逆反响前提适用范围：可逆反响内在本质：内在本质：v(正正)= v(逆逆) 0外在标志：反响混合物中各组分外在标志：反响混合物中各组分 的浓度坚持不变的浓度坚持不变留留意意三三点点思索：思索：1 1某化学反响到达

15、平衡时，反响物的浓度等某化学反响到达平衡时，反响物的浓度等于生成物的浓度，能否正确？于生成物的浓度，能否正确？2 2化学反响到达平衡时，反响停顿了，所以各物质化学反响到达平衡时，反响停顿了，所以各物质的百分含量坚持不变，能否正确？的百分含量坚持不变，能否正确？1、化学平衡形状的特征、化学平衡形状的特征(1)动：动态平衡动：动态平衡v(正正)= v(逆逆) 0(2)等：等：v(正正)= v(逆逆) (3)定：反响混合物中各组分的浓度坚持一定：反响混合物中各组分的浓度坚持一定，各组分的含量坚持不变。定，各组分的含量坚持不变。(4)变：条件改动，原平衡被破坏，在新变：条件改动，原平衡被破坏，在新的条

16、件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。1.以下反响中，熵减小的是以下反响中，熵减小的是 A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D. 2CO(g)2C(s)O2(g)D随堂练习随堂练习2.以下说法不正确的选项是以下说法不正确的选项是 A. 焓变是一个与反响能否自发进展有关的焓变是一个与反响能否自发进展有关的要素，多数的能自发进展的反响都是放热要素，多数的能自发进展的反响都是放热反响。反响。B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程

17、度越大，熵值越大。其体系的混乱程度越大，熵值越大。C. 一个反响能否自发进展取决于该反响放一个反响能否自发进展取决于该反响放热还是吸热热还是吸热D. 一个反响能否自发进展，与焓变和熵变一个反响能否自发进展，与焓变和熵变的共同影响有关的共同影响有关C4.4.可逆反响到达平衡时，以下说法正确的选可逆反响到达平衡时，以下说法正确的选项是：项是：A.A.反响停顿了反响停顿了B.B.正逆反响的速率均为零正逆反响的速率均为零C.C.反响物和生成物的浓度相等反响物和生成物的浓度相等D.D.反响物和生成物的浓度坚持不变反响物和生成物的浓度坚持不变3.3.化学平衡主要研讨以下哪一类反响的规律化学平衡主要研讨以下

18、哪一类反响的规律 A.A.可逆反响可逆反响 B B任何反响任何反响C.C.部分反响部分反响 D D气体反响气体反响A AD D2.2.化学平衡形状的标志化学平衡形状的标志: : 1 1等速标志等速标志 ：正正 = = 逆逆 本质特征本质特征 同一种物质：该物质的生成速率等于同一种物质：该物质的生成速率等于它的耗费速率。它的耗费速率。 不同的物质：速率之比等于方程式中不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必需是不同方向各物质的计量数之比，但必需是不同方向的速率。的速率。2 2恒浓标志：反响混合物中各组分的浓恒浓标志：反响混合物中各组分的浓度坚持不变外部表现：度坚持不变外部表现：

19、各组成成分的质量、物质的量、分子数、各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积气体、物质的量浓度均坚持不变。体积气体、物质的量浓度均坚持不变。 各组成成分的质量分数、物质的量分数、各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均坚持不变。气体的体积分数均坚持不变。 项目m A(g) + n B (g)= p C (g) +q D (g) 是否平衡混合体系中各组分的含量各物质的物质的量或物质的量的分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定正、逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC在单位时间内生成了nm

20、olB的同时消耗了qmolD压强压强当当m + np + q m + np + q 时，总压力一定（其时，总压力一定（其它条件一定）它条件一定）当当m + n =p + qm + n =p + q时，总压力一定（其时，总压力一定（其它条件一定）它条件一定）混合气混合气体的平体的平均均M M当当 m + n p + q m + n p + q 时，时，M M一定一定当当 m + n = p + q m + n = p + q 时，时，M M一定一定密度密度C C（s s）+CO2+CO2（g g）=2CO=2CO（g g）（）（一定）一定）N2N2（g g）+3H2+3H2（g g）=2NH3=2NH3（g g）（）（一一定）定）H2H2（g g）+I2+I2（g g）=2HI=2HI（g g）（）（一定）一定）1 1、在一定温度下，可逆反响：、在一定温度下，可逆反响：A(g)+3B(g) 2C(g)A(g)+3B(g) 2C(g)到达平衡