教案11(2-2-1:化学反应的方向及判断依据)课件
教案11221化学反应的方向及判断依据课件
反应熵变
熵判据
吸热
放热
熵增
熵减
思考
带来的 大气环境问题?
根据尾气的成分,你希望发生 怎样的反应来减轻大气污染?
已知: 2NO(g)+ 2CO(g)= N2(g)+ 2CO2(g), 已知298K、101KPa下△H = - 113.0 KJ·mol-1 , △S = -143.5 J·mol-1·K-1
什么是自发反应? 试举出几个常见的自发反应。 氢气和氧气能不能自发地反应?
一、自发反应
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 。
分析:
(1) 外界帮助可以是如通电、放电、光照等,即 除热能外的其他形式的能。 (2)自发反应在恰当条件下才能实现.
1.焓变与反应方向
能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低
则△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0, 因此,室温下反应能自发进行。
思考:但该反应速率极慢,如何加快反应速率? 一种汽车尾 气净化器
化学反应的方向及其判断依据
例: Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g)
化学反应能否自发进行与温度有关。
复合判据
△H-T △S﹤0 则反应自发进行, △H-T △S = 0 反应到达平衡状态,
△H-T △S >0 反应不能自发进行。
小 结:
化学反应的方向
共同影响
影响因素: 反应焓变
能量判据
对于同一反应前后,气体分子数越多,熵越大。
熵变:反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变。
用△S表示。
△S > 0 说明反应的混乱度增大。
(化学反应的方向及判断依据)详解
D
7.250C和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g); △H=+56.76kJ/mol, 自发进行的原因是∶( ) D A、是吸热反应; B、是放热反应; C、是熵减少的反应; D、熵增大效应大于能量效应。
小结:
化学反应的方向
共同影响
影响因素:
反应焓变
反应熵变
化学反应的方向
及判断依据
化学反应原理的组成部分:
化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 化学反应进行的方向 ——能量判据和熵判据 化学反应的限度 ——化学平衡
水往低处流
化学反应的方向及判断依据
生活中的自发过程
(1)自然界中水由高处往低处流,而不会自动从 低处往高处流; (2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈;这些过程都 是自发的,其逆过程就是非自发的。 这些生活中的现象将向何方发展,我们非常清 楚,因为它们有明显的自发性。
2.下列反应中,熵减小的是
D
A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D. 2CO(g)=2C(s)+O2(g)
3. 下列过程是非自发的是∶(D ) 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。
5.下列说法正确的是∶( C ) A、凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非 自发的; B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减 少或不变; C、自发反应在恰当条件下才能实现; D、自发反应在任何条件下都能实现。 6. 自发进行的反应一定是∶( ) A、吸热反应; B、放热反应; C、熵增加反应;D、熵增加或放热反应。
化学反应进行的方向及判断依据
课题:化学反应进行的方向及判断依据设计者:浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日设计意图:让学生先从生活中的自发过程实例出发,展示有关情境图片,指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。
”从中得出自发过程能发生的规律:1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。
然后请学生找能自发进行的反应,同时介绍几个吸热反应,从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素:1、能量降低-放热反应(焓变△H<0)2、混乱度增大(熵变△S<O)。
最后得出利用综合判据(△H -T△S)来判断化学反应的方向,培养学生良好的思维品质和科学素养。
使学生逐渐体会化学反应原理中的方向、速率与限度之间的辩证与统一。
教学目标:1、知识与技能:(1)理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;(2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2、过程与方法:通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。
学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。
3、情感态度与价值观:通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。
教学重点、难点:焓减和熵增与化学反应方向的关系。
教学过程【课的引入】展示黄河壶口瀑布图片,引出水从高处流往低处,【设问】水能从低处流往高处吗?可以,用抽水机。
但是如果抽水机停止工作水就不能从低处流往高处。
【设问】水在任何时候都能从高处流往低处吗?展示黄河壶口瀑布2003年01月08日遇的“冷冬”冻成一片“安静”的冰瀑图片.说明水自发的从高处流向低处也得在一定的条件下,从而引出自发过程的定义。
【学生归纳】自发过程:在一定条件下,不需要外界作功就能自动进行的过程。
【收集实例】生活中你接触的自发过程有哪些?1、室温下开水变凉2、冰室温时溶解3、蹦极4、学生下课使得无序场面……【探究】这些自发过程为什么能进行,有什么规律?【学生讨论】1、能量趋于“最低”的趋势(自发过程取向于最低能量状态的倾向)2、“有序”变为“无序”的规律(自发过程取向于最大混乱度的倾向)【探究】我们的化学反应中也有这类自发过程,叫自发反应。
化学反应的方向和吉布斯自由能变ppt课件
NH4Cl晶体中NH4+ 和Cl- 的排列是整齐有 序的。NH4C1晶体进入水中后,形成水合 离子(以aq表示)并在水中扩散。在NH4Cl 溶液中,无论是NH4+(aq)、Cl-(aq)还是水 分子,它们的分布情况比 NH4C1 溶解前 要混乱得多。
解:
2SO2(g) + O2(g) →2SO3(g)
ΔrHm/(kJ·mol-1) -296.83
0
-395.72
Sm/(J·mol-1·K-1) 248.22 205.138 256.76
ΔrHm=2ΔfHm(SO3)-[2ΔfHm(SO2)]+ΔfHm(O2)]
=[2(-395.72)-2(-296.830)] kJ·mol-1
ΔrGm(723K)=[(-197.78×10-3)+723(-188.06)]J·mol-1 = -61813 J·mol-1
RTlnJ=8.314×723ln—[p—(S[—Op(2—S)O/p—3)]—/2p[—p](2O—2—)/p—]J·mol-1 =8.314×723ln —((11..—00××—11—0084)—)22 ((—11..00—××—1100—54)) J·mol-1
=124Δ5r9G0m.5>J0·,mo反l-1应自发向左进行。
ΔrGm(723K)=ΔrGm(723K)+RTlnJ =(-61813+ 124590.5) J·mol-1 =62.777 kJ·mol-1
非标准态时:
ΔrGm=ΔrGm+RTlnJ
ΔrGm =ΔrGm+RTln —{{cc—((MH—n+)2—/+c)—/c}4}—{{c—p(C(C—l-l)2—/)c/p—}2}
2-1化学反应的方向及判断依据ppt
四、焓变和熵变对反应方向的共同影响
判断依据: △G= △H-T △S < 0 反应能自发进行
1. △H <0,△S>0 该反应一定能自发进行;
如:Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g) 如:CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l) 如:NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 如:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
②2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s) △H <0 △S>0 △S<0
③2Na(s)+2H2O(l)==2NaOH(aq)+H2(g)
△H <0 △S>0 △S<0
④2NaOH(aq)+H2(g)=2Na(s)+2H2O(l)
△H >0
对△H <0、△S <0或△H >0、△S>0的反应, 反应是否自发进行与反应的温度有关。
△S <0 △S>0
[问题解决]
判断下列过程的熵变大于零还是小于零 1.H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)
>0
2.NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq) >0
3.N2(g)+3H2(g ) =2NH3(g)
<0
[跟踪练习]
根据你已有的知识和经验,分析下列过程的 焓变、熵变
①CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) △H >0
专题2
化学反应速率与化学平衡
第二单元 化学反应的方向和限度
2-1化学反应的方向及判断依据
2-2 课时1 化学反应的方向和判断依据
第二单元化学反应的方向和限度2-2 课时1 化学反应的方向和判断依据知能定位1.了解自发过程和化学反应的自发性。
2.通过“有序”和“无序”的对比,了解熵和熵变的概念。
3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
情景切入汽车尾气是现代化城市中的大气污染物,主要成分是NO和CO,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:2NO+2CO==N2+2CO2这一方案是否可行?理论依据是什么呢?自主研习一、自发反应1.概念:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。
2.特点:具有方向性,即反应的某个方向在一定温度和压强下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不自发。
二、焓变与化学反应方向的关系1.自发过程的倾向由能量较高状态向能量较低状态转化。
2.焓变与化学反应方向的关系(1)放热反应:绝大多数都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得越多,反应越完全。
(2)吸热反应:有些也能自发进行。
(3)结论:反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
三、熵变与化学反应方向的关系1.熵:衡量一个体系混乱度的物理量,符号为S。
体系中微粒之间无规则排列的程度越大,体系的熵越大。
2.熵变:反应前后体系熵的变化,符号为ΔS。
(1)若发生变化后体系的混乱度增大,该过程的ΔS>0;反之,ΔS<0。
(2)同种物质,三态熵值大小顺序为S (g)> S (l)> S (s)。
3.熵变与化学反应方向的关系化学反应的ΔS越大,越有利于反应自发进行。
四、焓变与熵变对化学反应方向的共同影响体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。
判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。
在恒温、恒压时,1.ΔH<0,ΔS>0,则反应一定能自发进行;2.ΔH>0,ΔS<0,则反应一定不能自发进行;3.ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反应可能自发进行,也可能不自发进行,与反应的温度有关。
《化学反应的方向》说课课件(共24张PPT)
环节三:师生互动,探究新知——熵变对自发过程的影响
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)==2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
H2CO3(aq) == CO2(g) + H2O(l) ⊿S>0
⊿S>0
2K(s) + 2H2O (l) ==2 KOH (aq) + H2 (g) ⊿S>0
苏教版《化学反应原理》专题2 第二单元
教学思考
说课 内容
教法学法
5
幼 儿 园 后 勤 工作年 终总结 与幼儿 园后勤 工作实 践总结 (多篇范 文)汇 编 幼 儿 园 后 勤 工作年 终总结 幼 儿 园 后 勤 工作年 终总结
XX年 下 学 期 ,在 园领 导的正 确领导 下,我 园后勤 工作继 续以《 纲要》 精神和 《幼儿 园 工 作 规 程 》为指 导,以全 力服务 于教学 ,充当教 学一线 的坚强 后盾为 宗旨,围 绕幼 儿 园 的 心 工 作,务实 创新、 脚踏实 地完成 了各项 后勤工 作任务 ,取得了一定的成绩。
TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(石墨) =TiCl4(l)+2CO(g) ⊿H=-59.2kJmol-1 ⊿S=+141.0J mol-1K-1
环节四:整合结论,呼应引课 ——从焓变和熵变的角度综合判断反应能否自发
环节三:师生互动,探究新知——熵变对自发过程的影响 环节二:体验活动,探究质疑——焓变对自发过程的影响
现 将 本 学 期 的后勤 工作总 结如下 : 一 、 加 强 财 务管理 ,严格财 经纪律 。 建 立 健 全 财 务管理 制度,在 财务工 作方面 ,合理使 用经费 ,把每 一分钱 都有用 在刀刃 上 。 坚 持 做 到年初 有预算 ,年终有 决算,收 支有据 ,办事 有计划 ,真正做 到有章 可循,有 法 可 依 。 在 严格财 经方面 ,认真按 照财政 制度和 财经纪 律办事 ,坚持由园长一支笔签 字 的 原 则 ,坚 决制止 乱收费 乱开口 和私设 小金库 ,并定期 向家长 ,教职 工公布 有关的 收 支 情 况 ,合 理控制 ,有计划 使用经 费。 二 、 合 理 使 用有限 的经费 ,努力改 善办园 条件。
化学反应的方向及判断依据教学课件
N2O5分解: 2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g)
碳酸铵的分解:
△H=+56.7kJ/mol
共(N同H点4 ):2C熵O(3(sS)=)N增H4加HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
化学反应能否自发进行的判据 正确判断一个化学反应是否能够自发进行 体系能量降低和混乱度增大都有促使反应 自发进行的倾向。所以要正确判断一个反 应是否能自发进行,必须综合考虑反应的
△H<0,即体系趋向于从高能状态转变为低能
状态。
5
影响化学反应自发进行的因素探究
1.焓变与反应方向
能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低
能状态(△H < 0)。
对于化学反应而言,绝大多数的 放热反应能 自发进行,且放出的热量越多,体系能量降 低2
练习
4.下列说法正确的是
(C )
A. 放热反应都是自发的,吸热反应都是非
自发的
B. 自发反应一定是熵增大,非自发反应一
定是熵减少或不变
C. 自发反应在恰当条件下才能实现
D. 自发反应在任何条件下都能实现
23
练习
5. 250C和1.01×105Pa时,反应: 2N2O5(g) =
4NO2(g) + O2(g) △H= + 56.76 kJ·mol-1 ,
(D )
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
3. 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 )
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
第一节 化学反应的方向优秀课件
2.了解自然界里的一些自发过程 (1)食盐溶解于水能自发进行吗? (2)一滴蓝墨水在水中的扩散是自发过程吗? 提示 (1)能自发进行;(2)是自发过程。
1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变和熵变之间的 关系
2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据 3.能根据定量关系式ΔH-TΔS判断化学反应进行的方向
程,熵变为正值 ,是熵 增加 的过程。
②气体的物质的量增大的反应,反应熵变的数值通常都是
,是熵正值
的反应增。加
③气体的物质的量减小的反应,反应熵变的数值通常都是
,是负熵值
的反减应小。
3.熵变与反应方向 (1)熵 增加 有利于反应的自发进行。 (2)某些熵 减小 的反应在一定条件下也能自发进行。 (3)反应熵变是反应能否自发进行有关的因素之一,但不是 唯一因素。 【慎思1】 体系总是向降低自身能量的方向进行变化,那 么,ΔH<0的反应为何不能全部自发进行? 提示 体系的能量变化并不只有焓变一种形式,焓变只是 影响反应能否自发进行的因素之一,不是唯一因素。
+
-
永远是正值
在任何温度下反应 2CO(g)===2C(s) +
都不自发进行
O2(g)
+
+
低温为正; 高温为负
低温下反应不自发 进行;高温下反应 自发进行
CaCO3(s)===CaO(s) +CO2(g)
-
-
低温为负; 高温为正
低温下反应自发进 行;高温下反应不
NH3(g)+
自发进行
HCl(g)===NH4Cl(s)
(4)当在焓变和熵变随温度变化不大的范围内,可以假定它 们为常数,此时温度对反应的方向起决定性作用,一些反应在 低温下是非自发反应,而在高温下为自发反应。恒压下温度对 反应自发性的影响如下表:
化学反应进行的方向 课件
B. H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g)
B. CO(g)+2H2 (g) = CH3OH (g) 减小 不变
C. C(s)+O2 (g) = CO2 (g) 减小
D. 2HgO (s) = 2Hg (l)+O2 (g)
三.焓变与熵变对反应方向的共同影响 (自由能判据)
1. 体系自由能变化(△G、单位:KJ/mol) 恒温恒压下: 吉布斯-亥姆霍兹方程
值 (2)反应熵变△S= S反应产物-S反应物总熵
物 质 种
(3)S(g)>S(l)>S(s)
类
(4)与物质的量成正比
无 关
产生气体的反应,气体物质的量增大的反应,
△S通常为正值,为熵增加反应,反应自发进行。
【典题】属于熵值增大的变化过程是( AD )
A. 干冰升华
2. 反应物用量的影响 (1)反应物只有一种 aA (g) bB(g)+cC(g)
A的浓度增大,平衡向正反应方向移动,此种情 况等效于加压。
a=b+c A的转化率 不变 ,
a>b+c A的转化率 增大 ,
a<b+c A的转化率 减小 ,
(2)反应物不止一种 aA (g) + bB(g) cC(g) + dD(g)
点燃
2H2 + O2
2H20 ;
NaOH + HCl = NaCl + H2O
3. 非自发反应:不能自发地进行,必须借助某种
外力才能进行的反应。
通电
2H2O
2H2+O2
二、化学反应进行方向的判据 1.焓判据:用焓变来判断反应进行的方向
反应物的总能量高 放 热 △H<0 反 应
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熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混 乱度增加( △S>0)。且△S越大,越有利于反应自发 进行。
正确判断一个化学反应 是否能够自发进 必须综合考虑反应的焓变和熵变 行
恒温恒压时判断反应是否能够自发进行 △H <0 △S>0
自发 非自发 不一定 不一定
△H >0
△ H <0 △H >0
说明:
(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应 (2)有不少吸热过程也能自发进行 如:硝酸铵溶于水
2 NH4Cl ( s ) Ca( OH )2 ( s ) 2 NH3 ( g ) CaCl2 ( s ) 2 H 2O( l )
(P40 观察与思考?) (3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进 行,但在较高温度下则能自发进行 如: CaCO3 (s)高温CaO(s) CO2 ( g )
帮助就能自动进行的反应
(P39 交流与讨论)
化学反应中的自发过程 (P40 你知道吗?)
共同特点:△H<0,即体系趋向于从高能状态转变 为低能状态
二、焓变与反应方向
能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状
态(△H < 0)。
对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发
进行,且放出的热量越多,体系能量降低越多, 反应越完全 焓变(△H)是决定反应能否自发进行的因素之 一,但不是唯一因素。
5.下列说法正确的是∶( C ) A、凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非 自发的; B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减 少或不变; C、自发反应在恰当条件下才能实现; D、自发反应在任何条件下都能实现。 6. 自发进行的反应一定是∶( ) A、吸热反应; B、放热反应; C、熵增加反应;D、熵增加或放热反应。
有序
混乱
三、熵变与反应方向
研究表明,除热效应外,决定反应能否自发进行的另一
因素——体系的混乱度(熵S)
熵:衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵,用符号S表示。 对于同一物质:S(g)﹥S(l)﹥S(s) 熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.பைடு நூலகம்△S表示。 △S=S生成物总熵-S反应物总熵
反应的△S越大,越有利于反应自发进行
高温可行
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) 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。
△ S <0
△ S <0 △S>0
吉布斯自由能判断反应自发进行的方向
△G= △H -T△S
{
△G <0,自发进行 △G >0,非自发进行
△G=0,可逆反应
判断这两个反 应什么条件下 自发进行
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
△ H <0 △ S <0 △H >0 △S>0
低温可行
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
D
化学反应的方向
水往低处流
生活中的自发过程
(1)自然界中水由高处往低处流,而不会自动从 低处往高处流; (2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈;这些过程都 是自发的,其逆过程就是非自发的。 这些生活中的现象将向何方发展,我们非常清 楚,因为它们有明显的自发性。
一、自发反应
自发反应:在一定条件下,无需外界