1、化学反应的方向

1、组织建设,化学 必修 4,化学反应进行的方向,学习要求 1、了解自发过程和化学反应的自发性。 2、理解焓、熵判据的概念。 3、利用复合判据判断反应进行的方向。,留意生活,高山流水,情景设计,红墨水扩散,1、自发过程：在一定条件下，不用借助外部力量就能自动进行的过程。 2、自发反应：在给定的条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。,寻找反应能否自发进行的判据,寻找反应能否自发进行的判据,下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的原因？ （1）甲烷和氧气燃烧 CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) H = -890.3 kJmol-

2、1 （2）钠和水反应 2Na(s) +2H2O(l) = 2NaOH(aq) + H2 (g) H = -368 kJmol-1（3）铁生锈 4Fe(s) + 3O2(g) = 2Fe2O3(s) H = -1648.4 kJmol-1,共同特点：H 0 即放热反应,交流讨论,1、能量判据（焓判据）,反应物的总能量高,生成物的总能量低,放热反应,H0,总结感悟,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） 能量判据（焓判据）,结论：H 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要H 0,（1)五氧化二氮分解 2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g) （2）碳酸

3、铵分解 (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g),焓变只是反应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应方向是不全面的。,H 0,交流讨论,是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？,趋向于最大混乱度的倾向,2、熵判据,（1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。 （2）符号：S 单位：Jmol-1K-1 （3）体系混乱度越大，熵值越大。,总结感悟,S(水) ：69.9J mol-1K-1,S(冰) ：47.9J mol-1K-1,S(水蒸气)：188.7J mol-1K-1,同一物质：S(g) S(l) S(s),固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增

4、加的过程。,交流讨论,气体及其物质的量增多是体系熵值变化的主要决定因素,（4）熵变和熵增原理,在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。,熵变（S）：产生新物质或物质状态有变化就存在着熵变。 S=S生成物S反应物,该原理是用来判断过程方向的一个因素，又称为熵判据。,总结感悟,放热,熵增,吸热,熵增,S=+169.6Jmol-1K-1,（2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ),H=+178.2kJmol-1,H= - 57.3kJmol-1,自发,高温自发，低温不自发,（1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l),S=+80.7Jmol-1K-1,

5、分析下列过程的焓变、熵变与反应方向,交流讨论,G=H-TS,3、复合判据,G0,G0,H 0 S 0 非自发,G=0,H 0 S 0 自发 H 0 S 0 低温可行 H 0 S 0 高温可行,可逆反应到达平衡状态,总结感悟,2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g),H = -78.03 kJmol-1 S = +494.4 Jmol-1K-1,CO(g)=C(s，石墨)+1/2O2(g),H =+110.5 kJmol-1 S = -89.36 Jmol-1K-1,判断下列反应能否自发进行,4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s),H = -444.3

6、kJmol-1 S = -280.1 Jmol-1K-1,交流讨论,1、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（） A、(NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) C、MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D、CO(g)C(s)1/2O2,D,当堂巩固,2、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，多数能自发进行的反应都是放热反应 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,当堂巩固,3、以下自发反应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)+O2(g) H=+56.7kJ/m