【课件】化学反应的方向++课件高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向学习目标 1min1了解自发过程和化学反应的自发性。2知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。自学指导 6min阅读课本第41-43页，完成课堂新坐标第33页自学检测 3min不是。如H2和O2反应需要点燃。CCC放热教师点拨 20min假设你是一名化工厂工程师，需要把一个化学反应投入生产，针对化学反应而言，你需要考虑哪些问题？生产的可行性问题生产的效率问题产率问题-反应进行的方向-化学反应的速率-化学平衡(限度)在一定条件下不需外力作用不需外力作用就能自发进行自发进行的过程。相反，不会自然发生的(需持续借助外力作用才能进行)过程，叫做非自发过程。自发过程自发过程自发过程在恰当条件下才能实现外力指通电、光照等为体系提供能量。不是此过程发生条件。水从高处向低处流热茶变凉T2 T1 P2 P1 h2 h1 墨滴 Q 气体 液体 扩散 高温处 到 低温处 温度相同为止 高压处 到 低压处 压力相等为止 高水位 到 低水位 水位相等为止 高浓度 到 低浓度 渗透平衡为止 电流方向 高电位 到 低电位 这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的.热量传导气体扩散 水流方向渗透作用（1）（2）（3）（4）自然界中的自发过程体现了自然界的变化具有一定的方向性！自发反应：在一定条件一定条件（温度、压强）（温度、压强）下不不需外界（光、电能等）帮助，就能自发自发进行的反应。与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。如:化学反应中酸碱中和、铁器暴露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等。这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的.高水低流思考：1.从能量角度分析这些自发过程有什么共同特点？2.在一定的温度、压强条件下，有的化学反应也是自发进行的，如何判断化学反应自发进行的方向？热茶变凉对外做功或释放热量高能状态低能状态下列反应能够自发进行。请大家观察焓变(H)与反应自发进行的关系。H Ea。使得放出的热量足以满足后续反应的活化能，因此在反应引发后，不用持续加热，也能自发进行下去。思考：为什么有些放热反应需要持续加热呢？例如：H2(g)+CuO(s)=Cu(s)+H2O(1)H=-128.5KJ/mol因为此反应所需活化能很大，而反应放出的热量太少，即|H|S(l)S(s)；S(高温)S(低温)；S(低压)S(高压)S=S(产物)-S(反应物)S0，熵增反应S0，熵减反应在化学反应中，气态物质的系数增大，则熵增大。反之，则熵减小三、熵 判 据（混乱度判据）NH4NO3(s)=NH4+(aq)NO3-(aq)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)N2O4(g)=2NO2(g)CuSO45H2O(s)=CuSO4(l)+5H2O(l)Ba(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(l)+2NH3(g)+10H2O(l)下列过程均为吸热过程，且在一定条件下都能自发进行，请分析其共同特点，找出原因。固体变液体固体变固体和气体气体体积增大固体变液体固体变液体和气体生成物微粒的活动范围变大，从有序到无序。即体系的混乱度混乱度增大。结论：密闭条件下，大多数自发反应有趋向于体系熵增的倾向。熵变是决定化学反应能否自发进行的另一个因素。思考:所有自发进行的化学反应都是熵增的？NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)S0二、熵 判 据（混乱度判据）三、复合判据（焓与熵复合判据）室温 冰融化0 0 水结冰水结冰H2O(l)=H2O(s)H 0 0 S S00 0 S S00 寻找全面的判据复合判据：研究表明自由能GHTS，化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到达到平衡。当G0，反应不能自发进行。思考:所有自发进行的化学反应都能在常温下进行？CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H=+178.2kJmol-1高温三、复合判据（焓与熵复合判据）G=HTS，当当G0时反应能自发进行时反应能自发进行必须综合考虑反应的必须综合考虑反应的焓变焓变H和和熵变熵变S一定一定不能不能自发进行自发进行一定一定能能自发进行自发进行低温低温下能自发进行下能自发进行不一定不一定不一定不一定H 0H 0 S 0H 0 S 0 S 0高温高温下能自发进行下能自发进行G=HTS，当当G0，以利于反应自发。工业冶钛：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)H=+161.9KJ/mol S-38.4 Jmol1K1Mg+TiCl4=Ti+MgCl2拓展3：工业上“改造”反应2C(s,石墨)+O2(g)=2CO(g)H=-110.5KJ/mol S+89.7 Jmol1K1TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)H=-59.2KJ/mol S+141.0 Jmol1K1判断化学反应方向的依据可以利用反应的焓变和熵变来综合判断反应能否自发进行。室温时，GHTS 687.9 kJmol10，能自发进行。加快反应速率。A该反应的HTS 69.7 kJmol10，可自发进行，能用于消除汽车尾气中的NO能随堂评估自测随堂评估自测DAAB不能能1111.6K