第四节化学反应的方向解说.ppt

第四节 化学反应的方向 学习目标 1.了解生活中的自发反应过程 2.理解用焓变判断化学反应自发进行的局限性 3.理解用熵增加判断化学反应自发进行的局限性 4.理解根据焓变和熵变的综合影响判断反应自发进行的方向 “二十一世纪金属” 钛和钛的合金大量用于航空工业，有“空间金属”之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用 一、自发反应和非自发反应 在一定温度、压强下，不借助光、电能等外部力量就能自动进行，或具有发生的可能性的反应称为自发反应，反之称为非自发反应。 [问题1]化学反应是向着怎样的方向自发进行的呢？ CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H(298K) = -890KJ/mol HCl(aq) + NaOH(aq) = H2O(l) + NaCl(aq) △H(298K) = -57.3KJ/mol 4Fe(OH)2(s) + O2(g) + 2H2O(l) = 4Fe(OH)3(s) △H(298K)=-444.3KJ/mol NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s) △H(298K)=-176.9KJ/mol [问题2]在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着吸热的方向自发进行吗？ 结论 [问题3]为什么在一定温度和压强下，化学反应能够向着吸热的方向自发进行呢？还有什么因素在影响反应的方向呢？ 分析下列现象，也许有助于我们找到影响化学反应方向的另一种因素。 如何量度一个体系的混乱度？ [问题4]利用熵判据判断下列吸热过程能够自发的原因是什么？ [问题5]自发反应一定不能向着熵减的方向进行吗？试举出一个熵减却能自发进行的过程或反应 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) 在一定温度、压强下： △G = △H-T△S 0 反应自发， △G = △H-T△S 0 反应非自发 金属钛的制取 当前钛的生产采用金属热还原法，已经实现工业化生产的钛冶金方法为镁热还原法和钠热还原法。 目前在工业中广泛应用的方法只有镁还原法。 作业布置 1、完成同步练习册P37-40 2、完成分层检测9 【课堂达标测试】 4、250C和1.01×105Pa时，反应: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76kJ/mol， 自发进行的原因是（ ） A. 是吸热反应； B. 是放热反应； C. 是熵减少的反应； D. 熵增大效应大于能量效应。 * * 钛 1771年发现钛元素 TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(l) + O2(g) TiCl4 + 2Mg ＝ 2MgCl2 + Ti 金红石矿物 1910年制得纯净的钛 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 2H2+O2=2H2O 化学反应具有方向性。 水由高处往低处流自动进行，而不能自动从低处流向高处，需要借助水泵把水抽到高处 化学反应向着怎样的方向进行就是自发的呢？ Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 2H2+O2=2H2O 为什么正向自发而逆向不自发？ 二、化学反应进行方向的判据 1、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 化学反应趋向于向着焓减小的方向自发进行 （能量判据） 1、 3、N2O5分解： 2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)； △H=+56.7kJ/mol 4、碳铵的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 2、2NH4Cl+Ba(OH)2.8H2O=BaCl2+NH3↑+10H2O △H0 室温下冰块的融化、硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。 焓减小只是影响反应方向的其中一个因素，并不是唯一因素 ①食盐自动溶于水 ②墨水滴入水中自动扩散，二者却不能自动分离 ③二氧化硫与空气自动混合，不能自动分离 ④一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？ ⑤如果没有法律的制约，世界会怎样？ ⑥下课铃一响教室里会怎样？ 自发过程趋向于 从有序到无序进行 克劳修斯 熵 用