高中化学《化学反应进行的方向》课件

第二章化学反响速率和化学平衡第四节化学反响进行的方向第二章化学反响速率和化学平衡第四节化学反响进行的方向1化学反响进行的快慢化学反响的限度化学反响进行的方向——化学反响速率——化学平衡——?化学反响原理的组成局部化学反响进行的快慢化学反响的限度化学反响进行的方向——化学反2【新课导入】小时候在玩玩具时,你是否有将所有玩具到处乱丢,使其乱七八糟的行为呢?就像“水往低处流〞一样,化学反响也存在内能降低(焓减小),混乱度增大(熵增加)的趋势。未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石等,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反响为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反响或过程需要在特定条件下才能进行呢?同学们,让我们一起走进教材第四节:化学反响进行的方向。【新课导入】小时候在玩玩具时,你是否有将所有玩具到处乱丢,使其乱七八糟的行为呢?就像“水往低处流〞一样,化学反响也存在内能降低(焓减小),混乱度增大(熵增加)的趋势。未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石等,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反响为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反响或过程需要在特定条件下才能进行呢?同学们,让我们一起走进教材第四节:化学反响进行的方向。【新课导入】【新课导入】3【课标要求】1.了解自发过程和化学反响的自发性。2.了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反响方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反响的方向。【课标要求】4自发反响：在一定条件下不需外界帮助就能自动进行的反响，称为自发反响。自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能

自动进行的过程。清识知单自发反响：在一定条件下不需外界帮助就能自动自发过程：在一定条5自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；室温下冰块自动融化；墨水扩散；食盐溶解于水；火柴棒散落等。思与题问考这些生活中的现象将向何方开展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性——其中是否蕴藏了一定的科学原理？能量由高到低有序到无序自然界中水总是从高处往低处流；思与题问考这些生6自发过程自发反应含义在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的化学反应特征具有

方向

性,即过程的某个方向在一定条件下自发进行,而该过程逆方向在该条件下肯定

不能自发进行

.举例高山流水,自由落体,冰雪融化酸碱中和,钢铁生锈,氨水分解应用(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池(2)非自发过程要想发生,必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2一、自发过程与自发反响1，自发过程与自发反响的比较自发过程自发反应含义在给定的条件下,可以自发特征具有方向72，自发过程的特点：

(1).具有单向性.(2).体系趋向于高能状态低能状态(3).体系趋向于有序状态无序状态2，自发过程的特点：(1).具有单向性.(2).体系8以下过程和反响属于自发进行的是A.物体由高处自由下落B.电解水C、钠与水反响D.电动水泵将水由低抽到高处E、氢气与氧气点燃生成水F、在室温下水结成冰G、一缕花香可以溢满居室I、一滴墨水染红一盆清水J、铁在潮湿空气中发生锈蚀K、石灰石的分解

自发过程：ACEGIJ非自发过程BDFK[学生讨论]以下过程和反响属于自发进行的是自发过程：非自发过程[学9以下反响在一定条件下都能自发进行，你知道这些反响能自发进行的主要原因吗？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-546.6kJ·mol-1道知你吗以下反响在一定条件下都能自发进行，你知道这些反响能自发进行的10共同特点：△H<O即放热反响放热反响使体系能量降低，能量越低越稳定，△H<O有利于反响自发进行清识知单共同特点：△H<O即放热反响放热反响使体系能量降低，能11二、化学反响进行方向的判据1，焓判据反响物的总能量高生成物的总能量低放热反响△H＜0二、化学反响进行方向的判据反响物的总能量高生成物的总能量低放12日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据〔焓判据〕∶体系趋向于从高能状态转变为低能状态〔这时体系会对外做功或者释放热量即△H﹤0〕。思考：是不是所有自发进行的化学反响都是放热的？思与题问考日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据〔焓13结论：△H<O有利于反响自发进行，但自发反响不一定要△H<O2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2

(g)(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)焓变只是反响能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反响方向是不全面的。思与察观考△H﹥O结论：△H<O有利于反响自发进行，2NH4Cl(s)+B14有序无序讨与流交论有序无序讨与流交论15火柴散落过程混乱度如何变化？从混乱度角度分析它们为什么可以自发？混乱度越大越稳定，△S>0有利于反应自发进行。【归纳与总结】自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据2，熵判据火柴散落过程混乱度如何变化？从混乱度角度分析它们为什么可以自16克劳修斯

〔德国〕

(1)熵：描述体系混乱度的物理量，符号：S单位：J·mol-1·K-1

体系有自发向混乱度增加(即熵增)的方向变化的倾向，这是自然界的普遍规律。反响方向的熵判据(2)熵变：用△S表示。△S=S生成物总熵－S反响物总熵克劳修斯

〔德国〕

(1)熵：描述体系混乱度的物理量，171、同一物质状态改变：2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。3、反响过程中气体物质的量增多的反响。4.生成气体的反响。导致熵增(△S＞0〕的一些因素 固态液态气态熵增熵增1、同一物质状态改变：导致熵增(△S＞0〕的一些因素 固态18(1)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H﹥O

在一定条件下反响的实例熵增拉动(2)Na(l)+KCl(l)===NaCl(l)+K(g)高温SiO2的复原SiO2+2C===Si+2CO—“从沙滩到用户〞的关键反响SiO2+C===Si+CO2高温高温(1)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)19自发反响一定是熵增加的反响吗？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)结论：△S>O有利于反响自发进行，自发反响不一定要△S>O熵变是反响能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。

自发反响一定是熵增加的反响吗？2H2(g)+O2(g)=2H20焓判据与熵判据判断反响的自发性焓变熵变反响的自发性△H<0△S>0△H<0△S<0？△H>0△S>0？△H>0△S<0反响能够自发进行反响不能自发进行要正确判断一个化学反响能否自发进行,必须综合考虑反响的焓变△H和熵变△S焓判据与熵判据判断反响的自发性焓变21研究说明：在温度、压强一定的条件下，化学反响自发进行方向的判据是吉布斯自由能(1)△G=△H-T△S△G=△H-T△S＜0反响能自发进行△G=△H-T△S＞0反响不能自发进行△G=△H-T△S＝0反响到达平衡状态〔G~吉布斯自由能T~绝对温度)焓变与熵变对反响方向的共同影响3，复合判据〔自由能变化△G〕(2)反响进行方向的判断方法：研究说明：在温度、压强一定的条件下，化学反响自发进22(3)当∆H<0,∆S<0,或∆H>0,∆S>0时,反响是否自发进行与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时，熵变影响为主，而温度影响的大小要∆H、∆S的具体数值而定。(4)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。△G=△H-T△S(3)当∆H<0,∆S<0,或∆H>0,∆S>023(5)．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。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。(5)．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。24△H△S∆H>0∆S>0高温下反响自发进行∆H>0∆S<0所有温度下反响不能自发进行∆H<0∆S>0所有温度下反响自发进行∆H<0∆S<0低温下反响自发进行温度与反响方向的关系△H△S∆H>0∆H>0∆H<0∆H<0温度与反响方252KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H=-78.03kJ·mol-1△S=494.4J·mol-1·K-1CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g)△H=110.5kJ·mol-1△S=-89.36J·mol-1·K-1判断以下反响能否自发进行能不能2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H=-264Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H=-444.3kJ·mol-1△S=-280.1J·mol-1·K-1△H(298K)=178.2kJ·mol-1△S(298K)=169.6J·mol-1·K-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)一定条件下能〔低温〕一定条件下能〔高温〕4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(27影响因素：化学反应的方向反应焓变反应熵变共同影响吸热放热熵增熵减焓减小有利于反响自发，熵增大有利于反响自发结总识知温度影响因素：化学反应的方向反应焓变反应熵变共同影响吸热放28【课堂达标测试】1、以下过程是非自发的是∶〔〕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。2、碳酸铵〔〔NH4〕2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的选项是∶〔〕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、其分解是吸热反响，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。DA【课堂达标测试】1、以下过程是非自发的是∶〔〕DA293、以下说法正确的选项是∶〔〕A、但凡放热反响都是自发的，由于吸热反响都是非自发的；B、自发反响一定是熵增大，非自发反响一定是熵减少或不变；C、自发反响在恰当条件下才能实现；D、自发反响在任何条件下都能实现。4、一定能自发进行的反响是∶〔〕A、吸热反响；B、放热反响；C、熵增加反响；D、熵增加且放热的反响。CD3、以下说法正确的选项是∶〔〕CD305、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行有关的因素，多数的能自发进行的反响都是放热反响。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.一个反响能否自发进行取决于该反响放热还是吸热D.一个反响能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关C5、以下说法不正确的选项是〔〕C316、以下自发反响可用能量判据来解释的是()A、硝酸铵自发地溶于水B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2C、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);△H=+74.9kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/molD6、以下自发反响可用能量判据来解释的是()D32D7、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)D7、以下反响中，熵减小的是〔〕A.(NH4)338、某化学反响其△H=-122kJ·mol-1，∆S=231J·mol-1·K-1，那么此反响在以下哪种情况下可自发进行()A．在任何温度下都能自发进行B．在任何温度下都不能自发进行C．仅在高温下自发进行D．仅在低温下自发进行A8、某化学反响其△H=-122kJ·mol-1，34试卷试卷35谢谢，再见谢谢，再见36第二章化学反响速率和化学平衡第四节化学反响进行的方向第二章化学反响速率和化学平衡第四节化学反响进行的方向37化学反响进行的快慢化学反响的限度化学反响进行的方向——化学反响速率——化学平衡——?化学反响原理的组成局部化学反响进行的快慢化学反响的限度化学反响进行的方向——化学反38【新课导入】小时候在玩玩具时,你是否有将所有玩具到处乱丢,使其乱七八糟的行为呢?就像“水往低处流〞一样,化学反响也存在内能降低(焓减小),混乱度增大(熵增加)的趋势。未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石等,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反响为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反响或过程需要在特定条件下才能进行呢?同学们,让我们一起走进教材第四节:化学反响进行的方向。【新课导入】小时候在玩玩具时,你是否有将所有玩具到处乱丢,使其乱七八糟的行为呢?就像“水往低处流〞一样,化学反响也存在内能降低(焓减小),混乱度增大(熵增加)的趋势。未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石等,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反响为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反响或过程需要在特定条件下才能进行呢?同学们,让我们一起走进教材第四节:化学反响进行的方向。【新课导入】【新课导入】39【课标要求】1.了解自发过程和化学反响的自发性。2.了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反响方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反响的方向。【课标要求】40自发反响：在一定条件下不需外界帮助就能自动进行的反响，称为自发反响。自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能

自动进行的过程。清识知单自发反响：在一定条件下不需外界帮助就能自动自发过程：在一定条41自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；室温下冰块自动融化；墨水扩散；食盐溶解于水；火柴棒散落等。思与题问考这些生活中的现象将向何方开展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性——其中是否蕴藏了一定的科学原理？能量由高到低有序到无序自然界中水总是从高处往低处流；思与题问考这些生42自发过程自发反应含义在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的化学反应特征具有

方向

性,即过程的某个方向在一定条件下自发进行,而该过程逆方向在该条件下肯定

不能自发进行

.举例高山流水,自由落体,冰雪融化酸碱中和,钢铁生锈,氨水分解应用(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池(2)非自发过程要想发生,必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2一、自发过程与自发反响1，自发过程与自发反响的比较自发过程自发反应含义在给定的条件下,可以自发特征具有方向432，自发过程的特点：

(1).具有单向性.(2).体系趋向于高能状态低能状态(3).体系趋向于有序状态无序状态2，自发过程的特点：(1).具有单向性.(2).体系44以下过程和反响属于自发进行的是A.物体由高处自由下落B.电解水C、钠与水反响D.电动水泵将水由低抽到高处E、氢气与氧气点燃生成水F、在室温下水结成冰G、一缕花香可以溢满居室I、一滴墨水染红一盆清水J、铁在潮湿空气中发生锈蚀K、石灰石的分解

自发过程：ACEGIJ非自发过程BDFK[学生讨论]以下过程和反响属于自发进行的是自发过程：非自发过程[学45以下反响在一定条件下都能自发进行，你知道这些反响能自发进行的主要原因吗？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-546.6kJ·mol-1道知你吗以下反响在一定条件下都能自发进行，你知道这些反响能自发进行的46共同特点：△H<O即放热反响放热反响使体系能量降低，能量越低越稳定，△H<O有利于反响自发进行清识知单共同特点：△H<O即放热反响放热反响使体系能量降低，能47二、化学反响进行方向的判据1，焓判据反响物的总能量高生成物的总能量低放热反响△H＜0二、化学反响进行方向的判据反响物的总能量高生成物的总能量低放48日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据〔焓判据〕∶体系趋向于从高能状态转变为低能状态〔这时体系会对外做功或者释放热量即△H﹤0〕。思考：是不是所有自发进行的化学反响都是放热的？思与题问考日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据〔焓49结论：△H<O有利于反响自发进行，但自发反响不一定要△H<O2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2

(g)(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)焓变只是反响能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反响方向是不全面的。思与察观考△H﹥O结论：△H<O有利于反响自发进行，2NH4Cl(s)+B50有序无序讨与流交论有序无序讨与流交论51火柴散落过程混乱度如何变化？从混乱度角度分析它们为什么可以自发？混乱度越大越稳定，△S>0有利于反应自发进行。【归纳与总结】自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据2，熵判据火柴散落过程混乱度如何变化？从混乱度角度分析它们为什么可以自52克劳修斯

〔德国〕

(1)熵：描述体系混乱度的物理量，符号：S单位：J·mol-1·K-1

体系有自发向混乱度增加(即熵增)的方向变化的倾向，这是自然界的普遍规律。反响方向的熵判据(2)熵变：用△S表示。△S=S生成物总熵－S反响物总熵克劳修斯

〔德国〕

(1)熵：描述体系混乱度的物理量，531、同一物质状态改变：2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。3、反响过程中气体物质的量增多的反响。4.生成气体的反响。导致熵增(△S＞0〕的一些因素 固态液态气态熵增熵增1、同一物质状态改变：导致熵增(△S＞0〕的一些因素 固态54(1)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H﹥O

在一定条件下反响的实例熵增拉动(2)Na(l)+KCl(l)===NaCl(l)+K(g)高温SiO2的复原SiO2+2C===Si+2CO—“从沙滩到用户〞的关键反响SiO2+C===Si+CO2高温高温(1)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)55自发反响一定是熵增加的反响吗？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)结论：△S>O有利于反响自发进行，自发反响不一定要△S>O熵变是反响能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。

自发反响一定是熵增加的反响吗？2H2(g)+O2(g)=2H56焓判据与熵判据判断反响的自发性焓变熵变反响的自发性△H<0△S>0△H<0△S<0？△H>0△S>0？△H>0△S<0反响能够自发进行反响不能自发进行要正确判断一个化学反响能否自发进行,必须综合考虑反响的焓变△H和熵变△S焓判据与熵判据判断反响的自发性焓变57研究说明：在温度、压强一定的条件下，化学反响自发进行方向的判据是吉布斯自由能(1)△G=△H-T△S△G=△H-T△S＜0反响能自发进行△G=△H-T△S＞0反响不能自发进行△G=△H-T△S＝0反响到达平衡状态〔G~吉布斯自由能T~绝对温度)焓变与熵变对反响方向的共同影响3，复合判据〔自由能变化△G〕(2)反响进行方向的判断方法：研究说明：在温度、压强一定的条件下，化学反响自发进58(3)当∆H<0,∆S<0,或∆H>0,∆S>0时,反响是否自发进行与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时，熵变影响为主，而温度影响的大小要∆H、∆S的具体数值而定。(4)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。△G=△H-T△S(3)当∆H<0,∆S<0,或∆H>0,∆S>059(5)．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。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。(5)．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。60△H△S∆H>0∆S>0高温下反响自发进行∆H>0∆S<0所有温度下反响不能自发进行∆H<0∆S>0所有温度下反响自发进行∆H<0∆S<0低温下反响自发进行温度与反响方向的关系△H△S∆H>0∆H>0∆H<0∆H<0温度与反响方612KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H=-78.03kJ·mol-1△S=494.4J·mol-1·K-1CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g)△H=110.5kJ·mol-1△S=-89.36J·mol-1·K-1判断以下反响能否自发进行能不能2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H=-624Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H=-444.3kJ·mol-1△S=-280.1J·mol-1·K-1△H(298K)=178.2kJ·mol-1△S(298K)=169.6J·mol-1·K-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)一定条件下能〔低温〕一定条件下能〔高温〕4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(63影响因素：化学反应的方向反应焓变反应熵变共同影响吸热放热熵增