化学反应的方向及判断依据课件.ppt

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1、关于化学反应的方向及判断依据现在学习的是第1页，共30页水往低处流水往低处流冰融化冰融化自然界中的自发过程体现了自然界中的自发过程体现了自然界变化的方向性自然界变化的方向性现在学习的是第2页，共30页(1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水；在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水；(2)(2)铁器暴露在潮湿空气中会生锈；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；这些过程都是自发这些过程都是自发 的，其逆过程就是非自发的。的，其逆过程就是非自发的。问题问题1 1：自然界中有许多自然而然发生的现象，物质间的化学反应自然界中有许多自然而然发生的现象，物质间的化学反应是否也能自然发生呢？请联系已

2、学知识举例。是否也能自然发生呢？请联系已学知识举例。一、自发反应一、自发反应化学反应的方向化学反应的方向自发反应：自发反应：在在一定条件一定条件下，下，无需外界帮助无需外界帮助就能自动就能自动进行的反应进行的反应.(1)一定条件指的是一定温度和一定压强，外界帮助可以一定条件指的是一定温度和一定压强，外界帮助可以是如通电、光照等。是如通电、光照等。（水生成与分解）水生成与分解）(2)自发反应在恰当条件下才能实现自发反应在恰当条件下才能实现.现在学习的是第3页，共30页教科书教科书P34页页现在学习的是第4页，共30页教科书教科书P34页页共同特点共同特点这些反应在一定条件下能发生反应有何特点？这

3、些反应在一定条件下能发生反应有何特点？H H0 0，即体系趋向于从高能状态转变为低能状，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。态。影响化学反应自发进行的因素探究影响化学反应自发进行的因素探究现在学习的是第5页，共30页能量判据能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（态（H 0）。）。对于化学反应而言，绝大多数的对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自放热反应能自发进行发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全，反应越完全焓变焓变（H）是）是决定决定反应能否自发进行的反应能否自发进行的因素之因素之一一，但不是

4、唯一因素。，但不是唯一因素。1.1.焓变与反应方向焓变与反应方向影响化学反应自发进行的因素探究影响化学反应自发进行的因素探究现在学习的是第6页，共30页影响化学反应自动发生的因素探究影响化学反应自动发生的因素探究教科书教科书P34后面两个方程式后面两个方程式（1）大多数能自发进行的化学反应是放热反应）大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）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）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行，但在较高温度下则能自发进行其他反应事实：硝酸铵的溶解过程是吸热过程却能自发进行；其他反

5、应事实：硝酸铵的溶解过程是吸热过程却能自发进行；碳酸钙常温下不能自发进行，但高温下也能自发进行。碳酸钙常温下不能自发进行，但高温下也能自发进行。小结：小结：现在学习的是第7页，共30页问题：问题：为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发进行呢？进行呢？观察与思考观察与思考现在学习的是第8页，共30页CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)高高 温温NH4NO3(S)NH4+(aq)+NO3-(aq)消石灰与氯化铵的反应有氨气生成，碳酸钙分解生消石灰与氯化铵的反应有氨气生成，碳酸钙分解生成二氧化碳气体，可能有气体生成使体系的混乱度增大成二氧化碳气体，可能有气体生

6、成使体系的混乱度增大是反应能自发的原因之一。是反应能自发的原因之一。硝酸铵溶于水后，硝酸根离子和铵根离子由规则的排列转硝酸铵溶于水后，硝酸根离子和铵根离子由规则的排列转化为能在水中自由地运动，即由有序转变为无序，体系的混乱度化为能在水中自由地运动，即由有序转变为无序，体系的混乱度增大。增大。讨论、假说讨论、假说：现在学习的是第9页，共30页有序有序混乱现在学习的是第10页，共30页墨水滴入水中气体的扩散现在学习的是第11页，共30页固体的溶解现在学习的是第12页，共30页一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？如果没有法律的制约，世界会怎样？如果没有法律的制约，世界会怎

7、样？下课铃一响教室里会怎样？下课铃一响教室里会怎样？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？克克劳劳修修斯斯（德德国国）现在学习的是第13页，共30页2 2.熵变与反应方向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体系的混乱度（熵（熵S）熵：熵：衡量一个体系衡量一个体系混乱度混乱度的物理量叫做熵，用符号的物理量叫做熵，用符号 S 表示。表示。对于同一物质：对于同一物质：S(g)S(l)S(s)熵变：熵变：反应前后体系的反应前后体系的熵的变化熵的变化叫做反应的熵变叫

8、做反应的熵变.用用S表示。表示。S=S生成物总熵生成物总熵 S反应物总熵反应物总熵 S 0 说明反应的混乱度增大。说明反应的混乱度增大。反应的反应的 S越大越大,越有利于反应自发进行，这个判越有利于反应自发进行，这个判据叫据叫熵判据。熵判据。现在学习的是第14页，共30页练习：判断下列反应熵变大小：1、N2+3H2=2NH3 2、2C+O2=2CO3、CaCO3=CaO+CO2现在学习的是第15页，共30页1、冰、冰液液态态水水水蒸气水蒸气2、氯氯化化钠钠晶体溶于水晶体溶于水3、自、自发进发进行的吸行的吸热热反反应应：N2O5分解：分解：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+56.7

9、kJ/mol碳酸碳酸铵的分解：的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9kJ/mol共同点：熵（共同点：熵（S）增加）增加【探究探究】下列自发过程熵变的特点下列自发过程熵变的特点现在学习的是第16页，共30页正确判断一个化学反应是否能够自发进行正确判断一个化学反应是否能够自发进行体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。所以要正确判断一个反应是否能进行的倾向。所以要正确判断一个反应是否能自发进行，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即即能量判据能量判据和和熵变熵变S即熵判据即熵判据.化

10、学反应能否自发进行的判据化学反应能否自发进行的判据现在学习的是第17页，共30页自由能公式（自由能公式（吉布斯-亥姆霍兹公式）G=HTS(1).(1).如果如果G0G0G0，过程是非自发的；，过程是非自发的；(3).(3).如果如果GG0 0，体系处于平衡状态。，体系处于平衡状态。因此，凡是因此，凡是熵增大熵增大的的放热放热反反应，都是自发反应。应，都是自发反应。现在学习的是第18页，共30页 1 1反应的自发性只能用于判断反应的方向反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能不能确定反确定反应是否一定会发生和过程发生的应是否一定会发生和过程发生的速率速率。例如金刚石有向石。例如金刚石有向石墨转化

11、的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完墨转化的倾向，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。成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。注意：注意：2 2 在讨论过程的方向时，在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系指的是没有外界干扰时体系的性质的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出。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。的。现在学习的是第19页，共30页影响因素：影响因素：化学反应的方向化学反应的方向 反应焓变反应焓变 反应熵变

12、反应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焓减小有利于反应自发，减小有利于反应自发，熵熵增大有利于反应自发增大有利于反应自发总总 结结能量判据能量判据熵判据熵判据现在学习的是第20页，共30页练练 习习1.下列说法不正确的是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。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。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一个反应

13、能否自发进行取决于该反应放热还是吸热热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关响有关C现在学习的是第21页，共30页2.下列过程是非自发的是下列过程是非自发的是（）A.水由高处向低处流水由高处向低处流B.天然气的燃烧天然气的燃烧C.铁在潮湿空气中生锈铁在潮湿空气中生锈D.室温下水结成冰室温下水结成冰3.碳酸铵碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是生氨气，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，使体系其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大的熵增大B.其分解是

14、因为外界给予了能量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，都能自发分解碳酸盐都不稳定，都能自发分解DA练练 习习现在学习的是第22页，共30页4.下列说法正确的是下列说法正确的是（）A.放热反应都是自发的，吸热反应都是非放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的自发的B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变定是熵减少或不变C.自发反应在恰当条件下才能实现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自发反应在任何条件下都能实现C练练 习习现在学习

15、的是第23页，共30页5.250C和和1.01105Pa时，反应时，反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.76kJmol-1，能自发进行的原因是能自发进行的原因是（）A.是吸热反应是吸热反应B.是放热反应是放热反应C.是熵减少的反应是熵减少的反应D.熵增大效应大于能量效应熵增大效应大于能量效应D练练 习习现在学习的是第24页，共30页1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（）A.水总是自发的由高处往低处流B.放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大A针对性练习：针对性练习：现在学习的

16、是第25页，共30页2.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨，s)+O2（g）=CO2（g）H=-393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2（g）=CO2（g）H H=-395.4kJ/mol=-395.4kJ/mol关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（）A.石墨转化为金刚石是自发进行的过程石墨转化为金刚石是自发进行的过程B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低金刚石比石墨能量低BC现在学习的是第26页，共30页3.下列过程属于熵增加的是（）A.固体的溶解过程B.气体扩散过程C.水蒸

17、气变为液态水D.C CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)4.下列说法中，正确的是（）A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变B.自发反应在恰当条件下才能实现C.自发反应在任何条件下均能实现D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同ABB现在学习的是第27页，共30页5.下列反应中在高温下不能自发进行的是（）A.CO(g)=C(s)+1/2O2(g)B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)A现在学习的是第28页，共30页6.下列说法完全正确的是下列说法完全正确的是()A.放热反应均是自发反应放热反应均是自发反应 B.S为正值的反应均是自发反应为正值的反应均是自发反应 C.物质的量增加的反应，物质的量增加的反应，S为正值为正值 D.如果如果H和和S均为正值，当温度升高时，均为正值，当温度升高时，反应可能自发进行反应可能自发进行D现在学习的是第29页，共30页感感谢谢大大家家观观看看4/1/2023现在学习的是第30页，共30页