鲁科版化学选修4化学反应的方向教学3.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 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 盐酸滴加到石灰石上 二氧化碳气体通入氯化钙溶液中 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？流动的速率 如何? 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 请尽可能多地列举你熟知的自发过程。 自发过程：在一定条件下，不需要外力作　 　　　　　用就能自动进行的过程； 非自发过程：在一定条件下，需持续借助人 为作用才能进行的过程。 以“物体由高处自由下落”为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。 （释放热量或对外做功） 1、能量趋于降低 ☆共同特点：高能态→低能态+能量 化学反应中的自发过程 (1)钠与水反应： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=－368 kJ/mol (2)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) 　△H=-824 kJ/mol (3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol 共同点——放热反应　△H＜0 一、自发过程的能量判据 能量判据：自发过程的体系取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。 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。 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1 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 练习2 A ？ 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 N2O5分解： 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol 碳铵的分解： (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 自发进行的吸热反应 以“物体由高处自由下落”为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。 2、混乱度趋于增加 1、能量趋于降低 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： 　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 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 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 二、自发过程的熵判据 熵判据： 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据——熵判据。 自发过程的变化趋势 2、混乱度趋于增加 1、能量趋于降低 室温时冰融化 －10℃时水结冰 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 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 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 练习3 碳铵[(NH4)2CO3]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、碳铵分解是因为生成了易挥发的气　 　　体，使体系的熵增大。 B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据　 　　不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。 A 练习4 下列反应