化学反应的方向和判断依据论述.ppt

第二单元 化学反应的方向和限度 自发进行的化学反应 Na投入H2O中 铁生锈 高处水向低处流是一个可自动进行的过程，那么低处水可以流至高处吗？ 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？ 思考与交流 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，需要外力帮助才能实现的过程。 请尽可能多地列举你熟知的自发过程。 交流与讨论 一 自发反应:在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应，我们称之为自发反应。 ①一定温度T和压强P的目的：引发反应； ②外界帮助指:通电、光照等； 以上自发反应的共同点——放热反应　△H＜0 自然界中的许多自发过程，无论是物理过程还是化学过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向。 （能量越低越稳定） 高能态→低能态+能量 化学反应的方向 能量判据 （焓判据） 对于化学反应而言，放热反应就是一个由高能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。 所以△H＜0 的反应有自发进行的倾向，焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 化学反应的方向 二 判断化学反应方向的依据 1 焓判据： 自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。 即?H＜0 的反应有自发进行的倾向。 且ΔH数值越大，越有利于反应的自发进行。 交流与讨论 “只有放热反应才可以自发进行，吸热反应不能自发进行”，你同意这种观点吗？ 化学反应的方向 判断下列过程中能量的变化情况： 吸热 请观察：这些物质的规则性、微粒间无规则排列程度有没有改变呢？如何改变？ 1、冰融化成水 2、NH4Cl（s）+Ba(OH)2.8H2O(s) ==2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 3、硝酸氨溶于水 NH4NO3(s) ─→ NH4+(aq) + NO3-(aq) 体系的混乱度增大 熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S 除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度（微粒间无规则排列程度）。大多数自发过程有趋向于体系混乱度增大的倾向. 体系混乱度越大，熵值越大，即S值越大。 熵变：反应前后体系熵的变化。符号：ΔS ΔS0 ：体系的混乱度增大； ΔS0 ：体系的混乱度减小； 二 判断化学反应方向的依据 2 熵判据： 即?S0 的反应有自发进行的倾向. 且ΔS越大，越有利于反应的自发进行。 △S=S（产物）－S（反应物） 根据你已有的知识经验，判断下列过程的熵变大于零还是小于零。 ①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq) ③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) 高温 ④N2(g)+3H2（g） 2NH3(g) 问题解决 ΔS0 ΔS0 ΔS0 ΔS0 1、同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）； 2、分子数越多或分子种类越多则熵值越大； 3、固体溶解过程、墨水扩散过程、气体扩散过程，熵变均为正值，即△S＞0，为熵增过程； 有关体系熵值的规律： 1 下列反应中，熵变小于0的是 D. 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D 检测练习: 2判断下列反应的ΔS0还是0： A、NH4Cl=HCl+NH3 B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) C、2NO2=N2O4 D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔS0 ΔS0 ΔS0 ΔS0 检测练习: 小结： 综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有促使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向。 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。 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（Ｔ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。 ＜ 0 ，一定能自发进行 △G = △H－T△S ＝ 0 ，达到平衡状态