2.3化学反应的方向课件高二上学期人教版化学选择性必修1

meiyangyang8602meiyangyang8602自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的水总是自发地从高处流向低处冰融化及墨水扩散自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就可以进行的过程。自然界中的自发过程抽水上山：借助水泵，持续消耗电能非自发过程：在一定条件下，需要持续外力作用，才能维持进行的过程。自发过程非自发过程“非自发”也不代表不能发生化学反应是否也能自发进行，有方向性？自然界中的自发过程

第三节化学反应的方向第二章化学反应速率与化学平衡化学反应的快慢化学反应的限度化学反应的方向——化学反应速率——化学平衡——?化学反应原理化学反应的方向

在温度和压强一定条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程自发过程化学反应的方向微提醒即在一定条件下反应的某个方向是自发进行的，其逆方向在相同条件下一定不能自发进行自发反应具有方向性

但不一定能够实际发生，发生时速率也不一定大，非自发反应在一定条件下也可能发生。如煤的燃烧是自发反应，但在常温下不能自发进行。自发反应是指该反应过程有自发进行的倾向准确判断一个过程、一个反应能否自发进行的依据是什么？思考a高山流水高能状态低能状态水总是自发地从高处往低处流——有趋向于低能量状态的倾向。化学反应进行的方向与焓变（焓判据）水流电流热量自发高处低处自发高电位低电位自发高温低温化学反应进行的方向与焓变（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化学反应进行的方向与焓变（焓判据）Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)△H=-216.8kJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发反应的倾向大多数放热反应是可以自发进行的化学反应进行的方向与焓变（焓判据）19世纪，一些化学家认为，决定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，而吸热反应不能自发进行。你同意这种观点吗？2NH4Cl(s)+Ba(OH)2.8H2O

(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)△H＞0该反应是吸热反应，但在常温下能自发进行化学反应进行的方向与焓变NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l)△H=＋31.4KJ/mol2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+109.8kJ/mol

结论：△H<0有利于反应自发进行

但自发反应不一定要△H<0焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。化学反应进行的方向与焓变（焓判据）小结：自然之法如此神奇，正是很多燃烧反应会遇到“活化能”的壁垒。才使得富含有机物的生命体在富含氧气的大气中没有“自燃”。对于反应碳的燃烧，有同学提出这个过程不能自发，因为需要点燃，你怎么看？因为燃烧反应存在“障碍”——活化能，“点燃”的目的是克服反应的活化能，“启动”反应，使之发生。因为反应放出的热量|△H|>Ea。使得放出的热量足以克服后续反应的活化能，因此在反应引发后，不用持续加热，也能自发进行下去。化学反应进行的方向与焓变（焓判据）为什么有些放热反应需要持续加热呢？例如：H2(g)+CuO(s)=Cu(s)+H2O(1)△H=-128.5KJ/mol因为此反应所需活化能很大，而反应放出的热量太少，即|△H|<Ea。使得放出的热量难以克服后续反应的活化能，因此在反应发生后，需要从环境中不断吸收热量，才能够自发进行下去。化学反应进行的方向与焓变（焓判据）meiyangyang8602

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。氢气的燃烧水的电解自发非自发2H2+O2=2H2O冬天水结冰自发春天冰融水自发“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”。化学反应进行的方向与焓变（焓判据）我们知道，吸热会使体系能量升高，为什么也能自发？思考

科学家注意到，还有一类自发过程，不是能量高低变化引起的。墨水在水中的扩散气体的扩散固体在水中的溶解化学反应进行的方向与熵变（熵判据）还有一些现象:(1)相互接触的固体物质体系，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入另一种固体中的原子或分子。(2)下课铃一响教室里会怎样?共同点？共同点是：

这些过程都体现从“有序”自发变“无序”，自发向混乱度高的方向进行。这是自然界的一种普遍规律。化学反应进行的方向与熵变（熵判据）(1)熵的定义科学家用“熵（S）”来描述体系的混乱（无序）程度。(2)熵增原理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ΔS)>0。即熵增(ΔS>0)是反应自发的另一个判据。(3)同一物质，气态时的熵最大，液态时次之，固态时最小。(4)同一体系，气体物质的量越大，熵S越大。化学反应进行的方向与熵变（熵判据）

我们再来研究刚才提到的那些吸热反应也能自发的具体原因：(1)N2O5分解：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7kJ/mol(2)碳铵的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9kJ/mol该反应虽然

ΔH>0，体系能量增大，但ΔS>0熵增，混乱度增大，所以可以自发反应。该反应虽然

ΔH>0，体系能量增大，但ΔS>0熵增，混乱度增大，所以可以自发反应。即ΔS＜0Fe(OH)2(s)+O2(g)+H2O

(g)＝Fe(OH)3(s)2NO

(g)+2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g)

这些化学反应的ΔS＜0，但是都可以自发进行。所以，不能只根据熵增或熵减来判断化学反应进行的方向。事实上,只有孤立体系（与环境既没有物质交换也没有能量交换）或者绝热体系（与环境既没有物质交换也没有热量交换），自发过程才向着熵增的方向进行。结论：自发反应的方向与焓变、熵变有关，但焓变和熵变又不能单独作为判断反应自发进行方向的依据。则需综合考虑体系的焓变和熵变。注意：熵变只是影响反应方向的一种因素，并不是只有熵增才是自发反应。化学反应进行的方向与熵变（熵判据）热力学温度又被称为绝对温度，是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝对零度指的是0K，对应摄氏温度-273.15°C温度的三种表示方法摄氏温度°C华氏温度°F绝对温度K国内一般摄氏度，国外华氏度，真正科研用绝对温度。化学反应进行的方向化学反应进行的方向与自由能（复合判据）(1)自由能变化ΔG=ΔH-TΔS

（ΔH和ΔS带有正负号，T为绝对温度）(2)自由能变化ΔG判据：在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向ΔG=ΔH-TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。ΔG=ΔH-TΔS＜0

反应能自发进行ΔG=ΔH-TΔS=0

反应达到平衡状态ΔG=ΔH-TΔS>0

反应不能自发进行

△G不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关△H△S∆H>0∆S>0高温下反应自发进行∆H>0∆S<0所有温度下反应不能自发进行∆H<0∆S>0所有温度下反应自