人教版化学选修四 化学反应进行的方向课件.ppt

化学反应进行的方向 第二章 化学反应速率和化学平衡 研究化学反应进行的快慢 研究化学反应进行的程度 研究化学反应能否发生的问题 ----化学反应速率问题 ----化学平衡问题 ----化学反应进行的方向 化学反应原理 ①自然界中水总是从高处往低处流； ② 墨水扩散，食盐溶解于水 1、生活中的自发过程 ④ 生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动，其反方向不会自动进行； ③室温下，冰块会融化；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。 高山流水 钢铁生锈 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。 一、自发过程与非自发过程 点燃 2H2 + O2 == 2H20 NaOH + HCl = NaCl + H2O 通电 2H2O==2H2+O2 自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地 进行到显著程度，就称为自发反应。 注意： 1.自发过程是一种倾向，不一定发生。 例如：绑紧口的气球里面的气体和没绑口的气球里面的气体都有自发混合到大气里面的倾向，但是只有没绑口的气球里面的气体能够混合到大气中。 2、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程发生的速率。如钢制器件腐蚀、酸碱中和等例子。 3、反应的自发性也受外界条件的影响。如石灰石分解，常温下是非自发的，但在1273K时是自发的反应。 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 练习： 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 1.焓判据：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)，这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。 二、焓判据 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。 多数能自发进行的化学反应是放热反应， 如常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热∶ 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g)=4Fe(OH)3(s)； △H=－444.3KJ/mol 自发过程的变化趋势之一： 能量趋于降低 交流讨论 19世纪，化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？请举例说明。 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 观察下面的反应 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) △H0 结论：有不少吸热过程也能自发进行。焓变是反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。 3、火柴棒散落 4、墨水扩散 由有序变为无序 1、放在同一密闭容器中的不同气态物质，不需要任何外界作用，气态物质会通过分子的扩散自发形成均匀的混合物 2、硝酸铵溶于水能自发向水中扩散，并且吸热 熵 相同点： 这些过程都是自发的，当中有的与物质的能量高低无关，有的虽与能量高低有关，但用焓判据却无法解释清楚。为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→ 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） 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,单位： J?mol-1?K-1 。 三、熵、熵增原理、熵判据 1.熵：在密闭条件下，体系有由有序自发