《化学反应进行的方向》课件(课标)

第四节化学反应进行的方向水总是自发地由高处往低处流自然界中有许多能自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自发进行的例子？①自然界中水总是从高处往低处流；②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；③室温下冰块自动融化；④墨水（香水、汽油）扩散；⑤食盐（NaOH、蔗糖等）溶解于水；⑥自由落体运动等。一：化学反应的方向1.自发反应：2.非自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。自发过程的特征：有明确的方向性，具有对外做功的本领。要逆转必须借助外界做功。在一定条件下，需要外界做功才能进行的反应。说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。(3)非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。1.能量判据：反应焓变与反应方向体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H﹤0）。⑤4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H<0二：判断化学反应方向的依据①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=－802.3kJ/mol②2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=－824kJ/mol③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H=－571.6kJ/mol④NH3+HCl=NH4Cl

△H<0(1).大多数放热反应(△H<0)都能自发进行。①室温下硝酸铵的溶解：NH4NO3(s)=NH4＋＋(aq)＋NO3－(aq)

△H>0③2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)△H>0②CaCO3(s)===CaO(s)+O2↑(g)△H>0高温(2).有的吸热反应(△H>0)在一定条件下也能自发进行焓变(△H)是制约化学反应能否自发进行的因素之一但不是唯一因素。有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列——趋向于体系混乱度增大固体溶解过程气体的扩散——趋向于体系混乱度增大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）熵S——趋向于体系混乱度增大1）熵的定义：熵是衡量体系

的物理量；符号

，构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度

，熵值

；2）熵变：化学反应中存在着熵变，符号

；体系的混乱度增大ΔS

0，体系的混乱度减小ΔS

03）体系有自发地向混乱度

的方向转化的趋势。引入新概念混乱度S越大越大ΔS><增大69.9Jmol-1K-147.9Jmol-1K-1188.7Jmol-1K-1冰水水蒸气

1）同一物质的熵值大小:S(气)S(液)S(固)

＞＞增加（⊿S＞0）

增加（⊿S＞0）同一物质在不同状态时的熵值2）固体的溶解,墨水在水中的扩散和气体的扩散过程都是混乱度的过程3）产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应都是体系熵值的反应。－10℃的液态水能自动结冰成为固态、H2在O2中燃烧为熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是不全面的。很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据－自由能将更适合于所有的反应过程。3.复合判据:焓变与熵变对反应方向的共同影响∶（——自由能变化△Ｇ）∆G=∆H—T∆S

∆G<0的反应能自发进行

∆G=0的反应达到平衡状态∆G>0的反应不能自发进行

∆H<0,∆S>0

能自发进行∆H>0,∆S<0不能自发进行

∆H<0,∆S<0？∆H>0,∆S>0？4、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向

△G=△H-T△SNH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)△H＜0△S<0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0△S>0判断这两个反应什么条件下自发进行低温可行高温可行影响因素：化学反应的方向反应焓变反应熵变共同影响吸热放热熵增熵减小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发典例剖析∶1.下列过程是非自发的是∶（）A、水由高处向低处流；B、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰2.碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是∶（）A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；B、其分解是因为外界给予了能量；C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DAC3.下列说法正确的是∶（）A、放热反应一定是自发进行的反应；B、吸热反应一定是非自发进行的；C、自发进行的反应一定容易发生；D、有些吸热反应