人教版高中化学选修4 化学反应原理 第二章 第四节《化学反应进行的方向》（第1课时）

欢迎进入化学课堂 江西省教育信息技术研究 十二五 规划2012年度课题 基于网络的高中化学课件库的建设与应用研究 课题编号 GDK 2012 G 72883 主持人 桂耀荣 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 2 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 3 第二章化学反应速率和化学平衡 第四节化学反应进行的方向 第1课时 新课标人教版高中化学课件系列 选修4化学反应原理 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 4 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 化学反应速率 化学平衡 化学反应原理的组成部分 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 5 自发反应 在一定条件下不需外界帮助就能自动进行的反应 称为自发反应 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 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 6 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 这些生活中的现象将向何方发展 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 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 7 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 14Fe s 3O2 g Fe2O3 s H 1648 4kJ mol 1H2 g F2 g 2HF g H 546 6kJ mol 1 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 8 共同特点 H O即放热反应 放热反应使体系能量降低 能量越低越稳定 H O有利于反应自发进行 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 9 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 H 0 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 10 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应都是放热的 能量判据又称焓判据 即 H 0的反应有自发进行的倾向 焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 11 结论 H O有利于反应自发进行 但自发反应不一定要 H O 2NH4Cl 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 焓变只是反应能否自发进行的一个因素 但不是惟一因素 只根据焓变来判断反应方向是不全面的 H O 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 12 有序 混乱 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 13 混乱度与熵 混乱度 表示体系的不规则或无序状态 混乱度的增加意味着体系变得更加无序 熵 热力学上用来表示混乱度的状态函数 符号为S 体系的无序性越高 即混乱度越高 熵值就越大 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 14 在密闭条件下 体系有由有序自发地转变为无序的倾向 熵增 同一物质 在气态时熵最大 液态时次之 固态时最小 熵变 S 化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化 因此存在着熵变 S S产物 S反应物 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 15 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发 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 16 1 同一物质气态时熵值最大 液态较小 固态时最小 2 固体的溶解过程 墨水扩散过程和气体扩散过程 3 反应过程中气体物质的量增加的反应 导致混乱度增加的一些因素 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 17 自发反应一定是熵增加的反应吗 2H2 g O2 g 2H2O l 结论 S O有利于反应自发进行 自发反应不一定要 S O 熵变是反应能否自发进行的一个因素 但不是惟一因素 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 18 化学反应自发进行的方向 2 物质的混乱度趋于增加 1 物质具有的能量趋于降低 H 焓变 S 熵变 0 放热反应 自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断 H 0 H 0 H 0 H 0 S 0 S 0 S 0 S 0 熵增原理 0 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 19 思考交流 根据你已有的知识和经验 分析下列过程的焓变 熵变与反应方向焓变熵变能否自发 NH3 g HCl g NH4Cl s 0 NH4Cl s NH3 g HCl g NH4Cl s NH3 g HCl g 加热 反应能否自发还与温度有关 要正确判断一个化学反应能否自发进行 必须综合考虑反应的焓变 H和熵变 S 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 20 吉布斯 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 21 信息 体系自由能变化 G 综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响 G H T S 为热力学温度 均为正值 在恒温 恒压下 用 G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学 当 G 0时可自发进行 请阅读所给信息 然后回答问题 自发进行 不自发进行 低温时 高温时 低温时 高温时 低温不自发 高温自发 低温自发 高温不自发 H 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 22 3 复合判据 自由能变化 G G H T S G单位 kJ mol G0 反应不能自发进行 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 23 H S 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 24 2KClO3 s 2KCl s 3O2 g H 78 03kJ mol 1 S 494 4J mol 1 K 1 CO g C s 石墨 1 2O2 g H 110 5kJ mol 1 S 89 36J mol 1 K 1 判断下列反应能否自发进行 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 25 4Fe 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 1 CaCO3 s CaO s CO2 g 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 26 1 反应的自发性只能用于判断反应的方向 不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率 例如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件 二者发生腐蚀过程的自发性是相同的 但只有后者可以实现 注意 2 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 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 27 影响因素 焓减小有利于反应自发 熵增大有利于反应自发 温度 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 28 随堂训练 1 下列过程是非自发的是 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 碳酸铵在室温下就能自发地分解产生氨气 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 D A 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 29 3 下列说法正确的是 A 凡是放热反应都是自发的 由于吸热反应都是非自发的B 自发反应一定是熵增大 非自发反应一定是熵减少或不变C 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4 自发进行的反应一定是 A 吸热反应B 放热反应C 熵增加反应D 熵增加或者放热反应 C D 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 30 5 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 多数的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 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 31 6 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 molC NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g H 74 9kJ molD 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol D 化学反应进行的方向 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 32 D 7 下列反应中 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 化学反应进行的方向 8 某化学反应其 H 122kJ mol 1 S 231J mol 1 K 1 则此反应在下列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 A 2020 4 14 江西省鹰潭市第一中学桂耀荣 33 Thanks谢谢您的观看 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全