高中化学人教版课件：2-3化学反应的方向课件-高中化学人教版2019选择性必修一.pptxVIP

第二章化学反应速率与化学平衡

第三节化学反应的方向

课程目标

1、知道化学反应是有方向的。

2、知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。

3、能判断熵的变化(熵增或熵减)

4、能判断简单反应能否自发进行。

排水：借助水泵，持续消耗电能

低处

飞流直下：

不借助外力高处

自发

非自发

初步认识

自发过程：

一定的条件下，不需要其它外力作用就能自动进行的反应称为自发过程。

举例生活中的自发过程

冰融化

墨水扩散

自发反应：

在给定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应称为自发反应。

初步认识

深入认识

·在一定条件下，如果一个过程是自发的，那么它的

逆过程通常是非自发的。

非自发过程：

必须外界持续做功，否则，过程就会停止，这样的过程叫做“非自发过程”。

氢气水的

的燃电解

烧

深入认识

●“自发”只是有发生的趋势，并不代表实际发生，更不

能确定发生的速率。“非自发“也不代表不能发生。

处于高水位的水有向低处流动的趋势但是现在被大坝拦截，此过程并没有实际发生，但是有发生的趋势。

深入认识

·“自发”是一定条件下的自发，条件变了，可能由原来

的“自发”变成“非自发”。

思考交流

你们认为什么类型的化学反应更容易发生呢?

任务一化学反应方向的焓判据

分析下列反应进行的方向与△H之间的关系：

①2Na(s)+2H2O(1)====2NaOH(aq)+H2(g),该反应是放__热反应，△H≤_0,常温下能自发进行。

②4Fe(OH)2(s)+2H2O(1)+02(g)====4Fe(OH)3(s),在常温下能自发进行，该反应的△H__0。

行的倾向。19世纪，化学家就认为反应热是决定化学反应是否自发进行的因素，即△H0的放热反应都可以自发进行，而△H0的吸热反应则不能自发进行，提出用焓变来判断反应进行的方向，这就是所谓的焓判据。

能量趋于降低，△H0,有自发进行倾向。

任务一化学反应方向的焓判据

放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进

思考交流

只有放热反应才能自发进行吗?

氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应吸收热量

局限性

科学家由此提出用焓变来判断反应进行的方向。

多数能自发进行的化学反应是放热反应，但有些吸热反应

归纳小结

放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，

也能自发进行，因此，反应的焓变是与反应进行方向有关的因素

之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

①放在同一密闭容器中的不同种气态物质(包括液态物质或能够挥发的固态物质的蒸汽),不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。

②相互接触的固体物质体系，长期放置后，通过扩散发现进入到另一种固体中的分子或原子。

③硝酸铵溶于水要吸热，它却能够自发地向水中扩散。

④有序排列的火柴散落时成为无序排列——有趋于最大混乱度的倾向。

其他自发过程

空气

玻璃板—二氧化氮

任务二化学反应方向的熵判据

德国科学家克劳修斯(R.Clausius)最早提出了另一个推动体系变化的因素，并称之为“熵”(符号S)的概念，用熵表示体系混乱度，S=Q/T。

玻尔兹曼通过数学模型的建立得出微观状态数与熵有数学关系，具体解释了熵的物理意义：S=klogW,

建立了熵与概率的关系，被誉为最美的三个公式之一。其他两个公式分别为牛顿运动定律F=ma,爱因斯坦质能关系E=mc2。

熵(S):是用来量度混乱(或无序)的程度。

在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向。与有序体系相比，无序体系“更加稳定”,可以采取更多地存在方式。在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号△S)大于零，这个原理叫做熵增原理。

在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。即混乱度趋于增加△S0,有自发进行倾向。

任务二化学反应方向的熵判据

思考交流

1.同一物质固、液、气态，哪状态的熵最大?

2.体系熵变与生成气体量有何关系?

1.同一物质：

S(g)S(1)S(s)

2.化学反应中，固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；从较少的气态物质生成较多的气态物质，体系的混乱度也增大

燕发

熵的大小规律

(1)与物质的存在状态有关：对于同一种物质，等物质的量的该物质其熵值(混乱度)大小与物质的存在状态有关。由于气态分子比液态的分子中的间隔要大，而液态分子比固态分子的间隔要大，所以，S(g)S(1)S(s)