优课系列高中化学鲁科版选修四 2.1化学反应的方向 课件(共31张)
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衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增 加，也就是说随着生命的衰老，生命系统 的混乱度增大，当熵值达到极大值时即死 亡。这是一个不可抗拒的自然规律。
△H-T△S=0
△H-T△S>0 反应不能自发进行 即:在温度、压强一定的条件下，自发反应总是
向△H-T△S<0的方向，直至达到平衡状态。
判断下列4个反应在什么条件下自发进行
1. 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) △H<0 △S>0
2. 2CO(g) = 2C(s,石墨) + O2(g) △H>0 △S<0
二、过程与方法
结合实际现象几相关化学知识理解化学反应进行的方向
三、情感、态度与价值观
通过对本节内容的学习，初步树立起辨证唯物主义的世界观， 激发探求未知知识的兴趣。
TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s)
下列反应能发生吗，它们的逆过程呢？
自发反应一定要△H < O ？
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l)
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)
△H=37.3kJ/mol
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
判断下列反应能否自发进行 N2O5分解： 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)
碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
二、反应熵变与反应方向 1、化学反应存在着熵变。反应熵变 （ △S表示） △S =S反应产物-S反应物 对于确定的化学反应，在一定条件下具有 确定的熵变。
2、产生气体的反应、气体物质的物质的量 增大的反应，熵变通常都是正值
（ △S ＞0），为熵增加反应。如: ①2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)
△S=57.16J.mol-1.K-1 ②CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△S=169.6J.mol-1.K-1 ③C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
192
H2O(l) HNO3(l) Br2(l)
69.9
156
152
NaCl
Fe 金刚石 SiO2
72.1
27.3
2.4 41.84
CuO 42.7
三种状态下水的熵
47.9Jmol-1K-1
冰
69.9Jmol-1K-1
水
188.7Jmol-1K-1
水蒸气
S(g)>S(l)>S(s)
同一条件，不同物质的熵值不同。 同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。
▪8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/162021/11/162021/11/162021/11/16
水总是自发地由高处 往低处流 热量总是从温度高的 地方传向低的地方
△H=—824 kJ/mol (4)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6 kJ/mol
一、反应焓变与反应方向 共同特点： △H < O即放热反应 放热反应使体系能量降低，所有的 放热反应都是自发的。 一般情况下，化学反应趋向于 △H < O的方向自发进行。
[学习目标]
一、知识与技能
1、通过分析反应的焓变与反应的方向，使学生了解反应焓 变与反应方向有关，但不是唯一的影响因素。
2、通过分析反应的熵变与反应的方向，使学生了解反应熵 变与反应方向有关，但也不是唯一的影响因素。
3、通过分析熵变、焓变与反应方向的关系，使学生会用 △H-T△S判断反应能否自发进行。
△S=－39.35J•mol-1•K-1
结论：△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O
熵变是反应能否自发进行一个 因素, 但不是唯一因素。
研究表明： T、P一定，反应焓变和熵变共同影响反应 方向。反应方向的判据为 △H-T△S 。
反应能自发进行 △H-T△S<0 反应达到平衡状态
＜０
自发进行
＞０
不自发进行
低温时＞０,高温时＜０ 低温不自发,高温自发 低温时＜０,高温时＞０ 低温自发,高温不自发
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO2(g)
TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s)
熵增就是污染
熵是量度我们对一个系统的“不知程度”的 量
自然界中有许多自然而然发生的现象
➢分析以下反应的共同特点：
（1）中和反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
△H=－57.3 kJ/mol (2)甲烷燃烧： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H=－802.3 kJ/mol (3)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)
△H=178.2kJ/mol
2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H=126.1kJ/mol
结论：
△H < O有利于反应自发进 行， 自发反应不一定要△H < O
焓变是反应能否自发进行的一个因 素,但不是惟一 因素。
墨水、气体扩散，固体的溶解 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？
▪1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 ▪2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 ▪3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 ▪4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 ▪5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
▪7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/162021/11/16November 16, 2021
克劳修斯 （德国）
熵是描述体系混乱度的物理量，即用熵来描述体 系混乱度，符号用S表示,单位 J•mol-1•K-1 。
体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小
熵值越小。
标准状况下：1mol不同物质的熵S(Jmol-1K-1)
CH4
O2
CO2
H2
NH3
186.15 205.03 214 130
3. 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s) △H<0 △S<0
4. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+ CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H>0 △S>0
小结：
H Ｓ
H-TS
反应在该状况下能 否自发进行
＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＜０
△S=133.8J.mol-1.K-1
事实证明,熵增加有利于反应的自发行。 许多熵增加的反应在常温、常压下可以 自发进行,如上述反应①; 有些熵增加的反应在常温、常压下不能 自发进行，但在较高温度下可以自发进 行，如上述反应②③
自发反应一定是熵增加的反应吗？
事实上有些熵减小的反应在一定条件下 也可以自发进行。 如：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)
CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +NaCl
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
2H2+O2=2H2O
C6H12O6+O2
6CO2+6H2O
自发反应：在一定温度、压强下， 不借助(光、电能等）外部力量 既能进行，或具有发生的可能 性的反应称为自发反应。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +NaCl Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
△H-T△S=0
△H-T△S>0 反应不能自发进行 即:在温度、压强一定的条件下，自发反应总是
向△H-T△S<0的方向，直至达到平衡状态。
判断下列4个反应在什么条件下自发进行
1. 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) △H<0 △S>0
2. 2CO(g) = 2C(s,石墨) + O2(g) △H>0 △S<0
二、过程与方法
结合实际现象几相关化学知识理解化学反应进行的方向
三、情感、态度与价值观
通过对本节内容的学习，初步树立起辨证唯物主义的世界观， 激发探求未知知识的兴趣。
TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s)
下列反应能发生吗，它们的逆过程呢？
自发反应一定要△H < O ？
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l)
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)
△H=37.3kJ/mol
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
判断下列反应能否自发进行 N2O5分解： 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)
碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
二、反应熵变与反应方向 1、化学反应存在着熵变。反应熵变 （ △S表示） △S =S反应产物-S反应物 对于确定的化学反应，在一定条件下具有 确定的熵变。
2、产生气体的反应、气体物质的物质的量 增大的反应，熵变通常都是正值
（ △S ＞0），为熵增加反应。如: ①2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)
△S=57.16J.mol-1.K-1 ②CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△S=169.6J.mol-1.K-1 ③C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
192
H2O(l) HNO3(l) Br2(l)
69.9
156
152
NaCl
Fe 金刚石 SiO2
72.1
27.3
2.4 41.84
CuO 42.7
三种状态下水的熵
47.9Jmol-1K-1
冰
69.9Jmol-1K-1
水
188.7Jmol-1K-1
水蒸气
S(g)>S(l)>S(s)
同一条件，不同物质的熵值不同。 同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。
▪8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/162021/11/162021/11/162021/11/16
水总是自发地由高处 往低处流 热量总是从温度高的 地方传向低的地方
△H=—824 kJ/mol (4)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6 kJ/mol
一、反应焓变与反应方向 共同特点： △H < O即放热反应 放热反应使体系能量降低，所有的 放热反应都是自发的。 一般情况下，化学反应趋向于 △H < O的方向自发进行。
[学习目标]
一、知识与技能
1、通过分析反应的焓变与反应的方向，使学生了解反应焓 变与反应方向有关，但不是唯一的影响因素。
2、通过分析反应的熵变与反应的方向，使学生了解反应熵 变与反应方向有关，但也不是唯一的影响因素。
3、通过分析熵变、焓变与反应方向的关系，使学生会用 △H-T△S判断反应能否自发进行。
△S=－39.35J•mol-1•K-1
结论：△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O
熵变是反应能否自发进行一个 因素, 但不是唯一因素。
研究表明： T、P一定，反应焓变和熵变共同影响反应 方向。反应方向的判据为 △H-T△S 。
反应能自发进行 △H-T△S<0 反应达到平衡状态
＜０
自发进行
＞０
不自发进行
低温时＞０,高温时＜０ 低温不自发,高温自发 低温时＜０,高温时＞０ 低温自发,高温不自发
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO2(g)
TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s)
熵增就是污染
熵是量度我们对一个系统的“不知程度”的 量
自然界中有许多自然而然发生的现象
➢分析以下反应的共同特点：
（1）中和反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
△H=－57.3 kJ/mol (2)甲烷燃烧： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H=－802.3 kJ/mol (3)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)
△H=178.2kJ/mol
2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H=126.1kJ/mol
结论：
△H < O有利于反应自发进 行， 自发反应不一定要△H < O
焓变是反应能否自发进行的一个因 素,但不是惟一 因素。
墨水、气体扩散，固体的溶解 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？
▪1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 ▪2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 ▪3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 ▪4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 ▪5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
▪7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/162021/11/16November 16, 2021
克劳修斯 （德国）
熵是描述体系混乱度的物理量，即用熵来描述体 系混乱度，符号用S表示,单位 J•mol-1•K-1 。
体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小
熵值越小。
标准状况下：1mol不同物质的熵S(Jmol-1K-1)
CH4
O2
CO2
H2
NH3
186.15 205.03 214 130
3. 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s) △H<0 △S<0
4. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+ CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H>0 △S>0
小结：
H Ｓ
H-TS
反应在该状况下能 否自发进行
＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＜０
△S=133.8J.mol-1.K-1
事实证明,熵增加有利于反应的自发行。 许多熵增加的反应在常温、常压下可以 自发进行,如上述反应①; 有些熵增加的反应在常温、常压下不能 自发进行，但在较高温度下可以自发进 行，如上述反应②③
自发反应一定是熵增加的反应吗？
事实上有些熵减小的反应在一定条件下 也可以自发进行。 如：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)
CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +NaCl
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
2H2+O2=2H2O
C6H12O6+O2
6CO2+6H2O
自发反应：在一定温度、压强下， 不借助(光、电能等）外部力量 既能进行，或具有发生的可能 性的反应称为自发反应。
CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +NaCl Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu