人教版高中化学选修4：化学反应原理 　化学反应进行的方向 全国获奖

第四节化学反应进行的方向第一页，共二十页。化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向——化学反应速率——化学平衡—?化学反应原理的组成部分第二页，共二十页。自然界中水总是从高处往低处流；电流是从电势高的地方向电势低的地方流动；室温下冰块自动融化，铁在潮湿环境下易生锈；墨水扩散；食盐溶解于水生活中的现象那么我们该如何判断一个过程，一个反应能否自发进行呢？一个过程或者一个反应要自发的进行是否要符合什么条件呢？以上过程的反方向会不会自发进行？第三页，共二十页。1.自发过程:在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程.

自发过程的特征：有明确的方向性，具有做功的本领。要逆转必须借助外界做功。2.非自发过程：在一定条件下，需要持续借助人为作用力才能进行的过程。3.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应.自发反应是从属于自发过程的，是属于自发过程的一部分。第四页，共二十页。下列反应在一定条件下都能自发进行C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)

△H=-546.6kJ·mol-1

共同特点：△H<O即放热反应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第五页，共二十页。一、能量判据（焓判据）反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应△H＜0化学反应进行方向的判据第六页，共二十页。日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据（焓判据）∶自发过程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即△H﹤0）。是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？第七页，共二十页。结论：△H<O有利于反应自发进行，

但自发反应不一定要△H<O2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。△H﹥O2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)

第八页，共二十页。一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？如果没有法律的约束，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？有序混乱第九页，共二十页。克劳修斯

（德国）熵由有序变为无序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，克劳修斯提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系自发变化的因素→熵第十页，共二十页。1、熵：表示体系混乱度的物理量。2、符号用S表示。3、熵值越大，体系混乱度越大。二、熵判据1、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。S（g）﹥S（l）﹥S（s）。2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。3、反应过程中气体物质的量增加的反应。导致混乱度增加的一些因素 第十一页，共二十页。二、熵判据判断下列反应熵变大小：1、N2+3H2=2NH32、2C+O2=2CO3、CaCO3=CaO+CO2△S＜0△S＞0△S＞0第十二页，共二十页。注意：１。熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关；２。熵变（△S）只决定于体系的始态和终态，与变化的途径无关；反应熵变与反应方向：

在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理。即熵判据第十三页，共二十页。5、焓判据和熵判据的应用1、由焓判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知∶若干熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；

-10℃的液态水能自动结冰成为固态、铝热反应是熵减反应，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3、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(吉布斯自由能变△G)

将更适合于所有的反应过程。第十四页，共二十页。用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向

体系的自由能变化（符号为△G，单位为kJ·mol-1）综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行方向的判断：△G=△H-T△S当△H＜0，△S＞0时，当△H＞0，△S＜0时，根据△G<0判断的只是反应能否自发进行的可能性，具体的反应能否实际发生，还涉及化学反应速率等问题。△G<0，反应自发进行△G>0，反应非自发进行第十五页，共二十页。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焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发第十六页，共二十页。【课堂测试】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，根据能量判据也能说明它能自发分解；D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DA第十七页，共二十页。4、金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2(S)＋2C(s)==Sn(s)＋2CO(g)↑，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是（）A．ΔH＜0ΔS＜0 B．ΔH＞0ΔS＜0C．ΔH＜0ΔS＞0 D．ΔH＞0ΔS＞0D第十八页，共二十页。5、下列说法不正确的是（）A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能