2.1.1化学反应的方向 （第一课时） 课件 高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1.pptx

2.1化学反应的方向（第一课时）

碳中和碳达峰

冰川融化高温热浪

一、化学反应的方向自发反应在给定条件下，能“自己”进行的化学反应称为自发反应C+O2=CO2点燃CO2=C+O2改变方向？一定温度、压强、催化剂不需要外界帮助（不需要环境对系统做“有用功”）点燃

一、化学反应的方向C+O2=CO2点燃CO2=C+O2改变方向？如何判断反应的方向？

反应物生成物放热焓19世纪初科学家：放热反应可以自发进行，吸热反应不能自发进行法国化学家安托万?洛朗?拉瓦锡1.化学反应的方向与焓变?

【学习任务一】列举常见的自发进行的放热反应反应物生成物放热焓?

??成分：氧化钙、铝粉、碳酸钠成分：铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐?

可燃物燃烧酸碱中和活泼金属与水、酸大部分化合反应?

1.化学反应的方向与焓变焓减少有利于化学反应的自发进行反应物生成物放热焓?

重力势能降低内能降低电势能降低

吸热反应可以自发进行吗？

?能自发进行的吸热反应

1.化学反应的方向与焓变焓减少有利于化学反应的自发进行焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素

?【学习任务二】以下吸热反应在指定条件下均能自发进行，思考这三个自发反应有何共同之处？

1855年，克劳修斯首次大胆提出熵的概念，用来描述系统的混乱或者无序程度，用符号S表示。1923年，我国著名的物理学家胡刚复教授将其翻译为“熵”。德国数学家鲁道夫·尤利乌斯·埃马努埃尔·克劳修斯

2.化学反应的方向与熵变?（1）熵

1869年，德国化学家霍斯特曼把熵的概念首次推广到化学反应领域高于621K：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)液体蒸发：X(l)=X(g)气体分子数增加

物质的三态变化

2.化学反应的方向与熵变（2）熵和熵变规律同种物质：S(g)S(l)S(s)同类物质：摩尔质量越大，熵越大

气体分子数增加，属于熵增加的反应?

（3）化学反应的熵变规律?2.化学反应的方向与熵变

玻尔兹曼熵公式：S=klnΩk——玻耳兹曼常量Ω——微观状态数，即混乱度越大，体系熵越大奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼

科学离不开自然，科学也总是承接着自然规律发展

市售暖手袋（可反复使用）熵减少的过程可以自发进行吗？

??有些熵减的反应在一定条件下也可以自发进行

（3）化学反应的熵变规律?2.化学反应的方向与熵变

在温度和压强一定的条件下，化学反应方向是由反应的焓变和熵变共同影响的结果二、焓变与熵变对反应方向的共同影响

【学习任务三】请结合焓变和熵变的相关数据，解释“在相同条件下，很难让二氧化碳自发变回碳”这个事实?

1878年，美国科学家吉布斯在大量理论研究的基础上，提出判断化学反应方向的综合判据：?美国物理学家约西亚·威拉德·吉布斯

从CO2到甲醇燃料???时，反应可自发进行

课后思考：要判断化学反应的方向，需要综合焓变和熵变的影响。可是，有时只由焓变值或者熵变值也能做出正确的推测，为什么?什么情况下可以由焓变值做出推测?什么情况下可以由熵变值做出推测?有些反应在常温下不能自发进行，但在高温下就可以自发进行了。这类反应有什么特点?