(化学反应的方向及判断依据)课件.ppt

学习要求: 1、理解能量判据、熵的概念 2、利用能量判据判断反应进行的 方向 3、利用熵变判断反应进行的方向 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？ 1.自发过程:在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程. 2.非自发过程 ：在一定条件下，需要外界做功才能进行的过程。 自发过程的特征：有明确的方向性，要逆转必须借助外界做功；具有做功的本领。 3.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应. 知识巩固：下列哪个过程非自发过程（ ） 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 三、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 焓(H)判据 熵(S)判据 放热反应 化学反应能否自发进行 熵变 焓变 自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断 ?H0 ?H0 ?H0 ?H0 ?S0 ?S0 ?S0 ?S0 熵增原理 0 * * 水往低处流 Cu和AgNO3反应 NaOH和HCl反应 Na投入H2O中 铁生锈 化学反应的方向 及判断依据 2010年11月 ①自然界中水总是从高处往低处流； ②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； ③室温下冰块自动融化； ④墨水扩散； ⑤食盐溶解于水； ⑥火柴棒散落等。 1、高山流水是一个自动进行的自然过程。 高处水一定会流到低处吗？ 2、低处水可以流至高处么？ 3、在“低水高流”的过程中一旦外界停止做 功，该过程还能继续进行下去吗？ 可采取什么措施？ 思考与交流 (A)钠与水反应： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=－368 kJ/mol (B)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) 　△H=-824 kJ/mol (C)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol 自发过程共同点——放热反应　△H＜0 D （D）水由低处往高处流 一、自发过程的能量判据（焓判据） 能量判据：自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是能量判据。 （释放热量或对外做功） 高能态→低能态+能量 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。 练习1: 已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： ① C(金刚石、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol ② C(石墨、s)+O2(g) ＝ CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是( ) A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低 AC 练习2: 知道了某过程有自发性之后，则 可判断出过程的方向 可确定过程是否一定会发生 可预测过程发生完成的快慢 可判断过程的热效应 A ？ 墨水、气体扩散，固体的溶解 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？ 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？ 克劳修斯（德国） （一）“entropy”中译字“熵”的由来: 趣话: 1923年,I.R.普朗克来中国南京讲学,著名物理学家胡刚复教授为其翻译时,首次将“entropy”译为“熵”,依据公式认为S为热量与温度之商,而且此概念与火有关。从此为浩瀚的汉文字库中增加了一个新字。 判断下列过程中能量的变化情况： 1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水 吸热 那么这些物质的规则性、有序性有没有改变呢？ 混乱度与熵 　 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 水的三态的熵（Sm表示物质的量为1mol） Sm（s） ＜ Sm（l） ＜ Sm（g） 分析刚才两个自发过程中混乱度的变化情况： 1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水 混乱度 CH4 O2 CO2 H2 NH3 186.15 205.03 214 130 192 H2O(l) HNO3(l) Br2(l) 69.9 156 152 NaCl Fe 金刚石 SiO2 CuO 72.1 27.3 2.4 41.84 42.7 标准状况下：1 mol不同物质的熵S(J mol-1K-