人教版化学《化学反应进行的方向》优秀课件1
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化学反应进行的方向精品PPT教学课件
1
2020年10月2日
2
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;
共同点—— ? 能量由高到底
➢化学反应中的自发过程
(1)甲烷燃烧:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
(2)铁生锈:
△H=-802.3 kJ/mol
3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol
很多情况下,简单地只用其中一个判据 判断同一个反应,可能会出现相反的判断 结果,所以应两个判据兼顾。由焓判据和 熵判据组合成的复合判据将更适合于所有 的过程。
解释下列过程为什么能够自发进行?
2020年10月2日
10
①自然界中水总是从高处往低处流; ②室温下冰块自动融化; ③煤气与空气点燃就燃烧;
3、无热效应的自发过程是熵增加的过程, 如两种理想气体的混合等。
思考: (1)有序排列的火柴散落时成为无序排列的 原因? (2)自发过程是否一定能发生?非自发过程 是否一定不能发生?举例说明。
(3)什么条件下非自发过程也能发生?
2020年10月2日
15
感谢你的阅览
Thank you for reading
11
(7)两种理想气体的混合可顺利自发进行
H2
O2
(8)室温下冰块的融化;
O2 H2
(9)硝酸盐类的溶解;
(10)常温常压下N2O5的分解 2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g);
△H=+56.7kJ/mol
(11)碳铵的分解
(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);
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(1)单向性。自动地向一个方向进行,不会自
动地逆向进行。若要逆向进行,需要外力作功。
(2)具有作功的潜能。如:从山上滚下的石头
可推动其它物体运动作功。
(3)具有一定限度,如:石头滚到山脚下,即
不再滚动,达到相对静止。
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水总是自发地由高处往低处流
△H = -1648.4 kJ·mol-1
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人教版高二化学选修四第二章第四节- 化学反 应进行 的方向 课件(共23张ppt)
共同特点:△H < O ,即都是放热反应
放热反应使体系能量降低,能量越 低的体系越稳定。所以,△H<O 有利于 反应的自发进行。
2、熵(S)判据
熵—— 体系的混乱度
从火柴散落过程总是有序变混乱,分析该过程为 什么可以自发?
自发过程的体系趋向于由有序转变为无序, 导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增 原理,也是反应方向判断的熵判据。
混乱度越大,体系越稳定,△S>0 有利于 反应自发进行。
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其它自然现象:
问题与思 考
➢电流总是从电位高的地方向电位低的地方 流动;
➢室温下冰块自动融化;
➢墨水滴入清水中一定会扩散;
➢食盐投入水中一定溶解直至饱和;
➢一捆火柴棒从高处散落下来一定排列混乱
……
二、判断化学反应方向的依据
人教版高二化学选修四第二章第四节- 化学反 应进行 的方向 课件(共23张ppt)
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你
知
人教版化学《化学反应进行的方向》完美版课件
熵变△S:化学反应中要发生物质的
变化或物质状态的变化,因此存在着 熵变。 △S=S产物-S反应物
在密闭条件下,体系有由有序自 发地转变为无序的倾向--熵增
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
熵: 热力学上用来表示混乱度的状态函数,符号 为S ——体系的无序性越高,即混乱度越高,熵 值就越大
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
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化学反应进行的方向
同一物质,在气态时熵最大,液 态时次之,固态时最小。
第二章 化学反应速率和化学平衡 第四节 化学反应进行的方向 第1课时
化学反应进行的方向
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
化学反应的限度ห้องสมุดไป่ตู้——化学平衡
化学反应进行的方向
—— ?
化学反应进行的方向
自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能 自动进行的过程。
自发反应:在一定条件下不需外界帮助就能自动 进行的反应,称为自发反应。
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
化学反应进行的方向
导致混乱度增加的一些因素
1、同一物质气态时熵值最大,液态较小,固态时最小。 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。
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
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变化或物质状态的变化,因此存在着 熵变。 △S=S产物-S反应物
在密闭条件下,体系有由有序自 发地转变为无序的倾向--熵增
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
熵: 热力学上用来表示混乱度的状态函数,符号 为S ——体系的无序性越高,即混乱度越高,熵 值就越大
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
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化学反应进行的方向
同一物质,在气态时熵最大,液 态时次之,固态时最小。
第二章 化学反应速率和化学平衡 第四节 化学反应进行的方向 第1课时
化学反应进行的方向
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
化学反应的限度ห้องสมุดไป่ตู้——化学平衡
化学反应进行的方向
—— ?
化学反应进行的方向
自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能 自动进行的过程。
自发反应:在一定条件下不需外界帮助就能自动 进行的反应,称为自发反应。
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
化学反应进行的方向
导致混乱度增加的一些因素
1、同一物质气态时熵值最大,液态较小,固态时最小。 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。
人教化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向第1课时 (共30 张PPT)
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人教版化学《化学反应进行的方向》优秀课件1
自发进行。
2Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) ΔS=-39.35 J/(mol·K);
事实证明,熵变是与反应能否自发进行有关的又一个
因素。
人教版高中化学 选修四 第二章 第四节 化学反应进行的方向 课件(共34张PPT)
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人教版高中化学 选修四 第二章 第四节 化学反应进行的方向 课件(共34张PPT)
人教版高中化学 选修四 第二章 第四节 化学反应进行的方向 课件(共34张PPT)
3.复合判据 过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能 确定过程是否一定会发生和过程发生的速率, 若允许外界对体系施加某种作用,就可能出现 相反的结果。综合考虑焓判据和熵判据的复合 判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方 面来判断反应进行的方向是不全面的。
思考感悟 1.自发反应一定能发生反应,而非自发反应一定 不能发生反应吗? 【提示】 自发反应、非自发反应是指该反应过程 是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发 生则不能确定。如C的燃烧是一个自发反应,但要 想发生反应,需借助外界条件点燃才能发生。
二、化学反应进行方向的判据
1.焓判据 放热反应过程中体系能量_降__低_,具有自发进行的 倾向,因此可用_焓__变__来判断反应进行的方向。 2.熵判据 (1)熵:在密闭条件下,体系有从_有__序__自发地转 变为__无__序_的倾向。因为与有序体系相比,_无__序__ 体系“更加稳定”,可以采取更多的存在方式。科 学家用_熵__(符号为S)来量度这种混乱(或无序)的程 度。
人教版高中化学 选修四 第二章 第四节 化学反应进行的方向 课件(共34张PPT)
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固体溶解过 固体中相对程较序排列的粒子
溶解时自发地成为无序排列
——趋向于体系混乱度增大
人教版化学选修四第二章第四节_化学 反应进 行的方 向 课件
气体的扩散
熵
人教版化学选修四第二章第四节_化学 反应进 行的方 向 课件
引入新概念
1)熵的定义: 熵是衡量体系 混乱度 的物理量;符号 S ,
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 越大 ,熵值 越大 ;
1)高处的水往低处流; 2)热量由高温物体传向低温物体; 3)电流由电势高的地方流向电势低的地方
人教版化学选修四第二章第四节_化学 反应进 行的方 向 课件
自发反应
Cu和AgNO3反应 NaOH和HCl反应 Na投入H2O中 铁生锈 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ·mol-1 Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) △H= -181.75 kJ·mol-1 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ·mol-1 铁生锈:Fe(s) …… Fe2O3 (aq) △H= -790.7 kJ·mol-1
放热 熵增
自发
冰雪融化
自发过程: 在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程。
自发反应: 在一定温度、压强下,不借助(光、电能等)外部力
量即能进行,或具有发生的可能性的反应称为自发反应。
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?
自然界中的自发过程
是体系熵值 增加(⊿S>0)的反应。
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(4)熵变和熵增原理
总结感第悟11 页
①熵变(△S):产生新物质或物质状态有变化就存 在着熵变。
△S=S产物-S反应物 ②在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵 增大,这个原理叫做熵增原理。
该原理是用来判断过程方向的一个因素,又称为熵判据。
人教版高中化学选修4课件:2.4 化学反应进行的方向
人教版高中化学选修4课件:2.4 化学反应进行的方向
自发进行的主要原因吗?
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-1
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s)
△H = -822 kJ·mol-1
4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s)
△H = -1648.4 kJ·mol-1
化学反应进行的方向
人教版高中化学选修4课件:2.4 化学反应进行的方向
第7 页
有序
混乱
人教版高中化学选修4课件:2.4 化学反应进行的方向
化学反应进行的方向
2、熵判据
(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。 (2)符号:S 单位:J•mol-1•K-1 (3)体系混乱度越大,熵值越大。
总结感第悟8 页
化学反应进行的方向
交流讨第论12 页
分析下列过程的焓变、熵变与反应方向
焓变 熵变 能否自发
①NH3(g)+ HCl(g)=== NH4Cl(s) ﹤0
<0 能
②NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) >0 >0 不能
③NH4Cl(s) =加=热= NH3(g)+ HCl(g) >0
总结感第悟11 页
①熵变(△S):产生新物质或物质状态有变化就存 在着熵变。
△S=S产物-S反应物 ②在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵 增大,这个原理叫做熵增原理。
该原理是用来判断过程方向的一个因素,又称为熵判据。
人教版高中化学选修4课件:2.4 化学反应进行的方向
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自发进行的主要原因吗?
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-1
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s)
△H = -822 kJ·mol-1
4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s)
△H = -1648.4 kJ·mol-1
化学反应进行的方向
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第7 页
有序
混乱
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化学反应进行的方向
2、熵判据
(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。 (2)符号:S 单位:J•mol-1•K-1 (3)体系混乱度越大,熵值越大。
总结感第悟8 页
化学反应进行的方向
交流讨第论12 页
分析下列过程的焓变、熵变与反应方向
焓变 熵变 能否自发
①NH3(g)+ HCl(g)=== NH4Cl(s) ﹤0
<0 能
②NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) >0 >0 不能
③NH4Cl(s) =加=热= NH3(g)+ HCl(g) >0
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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上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、 快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前 面三节的学习和讨论,我们已经初步解决了后面两个问题, 即反应的快慢和限度问题,这节课我们来讨论反应进行的 方向问题。
化 化学反应进行的快慢 学 反 应 化学反应的限度 原 理 化学反应进行的方向
化 化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 学 反 应 化学反应的限度 原 理 化学反应进行的方向
湖南省长郡中学2019-2020学年度高二 上学期 化学《 化学反 应进行 的方向 》(共1 23张PP T)
湖南省长郡中学2019-2020学年度高二 上学期 化学《 化学反 应进行 的方向 》(共1 23张PP T) 湖南省长郡中学2019-2020学年度高二 上学期 化学《 化学反 应进行 的方向 》(共1 23张PP T)
➢生活中的自发过程
水往低处流
高空降伞
这些生活中的现象有明显的自发性,其中是否蕴藏了 一定的科学原理?
湖南省长郡中学2019-2020学年度高二 上学期 化学《 化学反 应进行 的方向 》(共1 23张PP T)
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思考交流
汽车尾气中的主要污染物是 NO 以及燃料不完全燃烧所 产生的 CO,它们是现代城市中的大气污染物,为了减轻大 气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车的尾气: 2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g),你们能否判断这一方案是否 可行?理论依据是什么?
化 化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 学 反 应 化学反应的限度 ——化学平衡常数 原 理 化学反应进行的方向
化 化学反应进行的快慢 学 反 应 化学反应的限度 原 理 化学反应进行的方向
化 化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 学 反 应 化学反应的限度 原 理 化学反应进行的方向
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➢生活中的自发过程
水往低处流
高空降伞
这些生活中的现象有明显的自发性,其中是否蕴藏了 一定的科学原理?
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思考交流
汽车尾气中的主要污染物是 NO 以及燃料不完全燃烧所 产生的 CO,它们是现代城市中的大气污染物,为了减轻大 气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车的尾气: 2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g),你们能否判断这一方案是否 可行?理论依据是什么?
化 化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 学 反 应 化学反应的限度 ——化学平衡常数 原 理 化学反应进行的方向
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△S=-39.35J·mol-1·K-1 能自发进行
熵变是反应能否自发进行的又一个因素, 但不是唯一因素。
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、 熵变与反应方向
①NH3(g)+ HCl(g) = NH4Cl(s) △H<0 △S<0
越低越稳定,有利于反应自发进行。
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
二、化学反应方向的判断依据 1、能量判据(焓判据)
放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进 行的倾向。
问题与思 考
是不是所有自发进行的化学反应都是放热的呢?
不是
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
电流
阅读课本P34 交流与讨论什么是自发反应?
一、自发过程和自发反应
1、自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能 自动进行的过程。
2、自发反应:在一定条件下,不需外界持久帮助就 能自动进行的反应。
【问题】如何判断一个反应过程能否自发 进行呢?
在日常生活中,由长期积累的经验而总结得到一 条经验规律:体系趋向于从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)。
自发反应一定是熵增加的反应吗?你想一想有 没有由气态转变成固态的反应?也就是熵减小
的反应也能自发进行。不一定 有
NH3(g)+HCl (g) = NH4Cl(s) △S<0 结论:△S>O有利于反应自发进行,但自发 反应不一定都要△S>0
再如:2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)
熵变是反应能否自发进行的又一个因素, 但不是唯一因素。
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
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根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、 熵变与反应方向
①NH3(g)+ HCl(g) = NH4Cl(s) △H<0 △S<0
越低越稳定,有利于反应自发进行。
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
二、化学反应方向的判断依据 1、能量判据(焓判据)
放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进 行的倾向。
问题与思 考
是不是所有自发进行的化学反应都是放热的呢?
不是
人教版选修4 第2章第四节化学反应进行的方向
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电流
阅读课本P34 交流与讨论什么是自发反应?
一、自发过程和自发反应
1、自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能 自动进行的过程。
2、自发反应:在一定条件下,不需外界持久帮助就 能自动进行的反应。
【问题】如何判断一个反应过程能否自发 进行呢?
在日常生活中,由长期积累的经验而总结得到一 条经验规律:体系趋向于从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)。
自发反应一定是熵增加的反应吗?你想一想有 没有由气态转变成固态的反应?也就是熵减小
的反应也能自发进行。不一定 有
NH3(g)+HCl (g) = NH4Cl(s) △S<0 结论:△S>O有利于反应自发进行,但自发 反应不一定都要△S>0
再如:2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)
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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)。
多数能自发进行的化学反应是放热反应, 如常温、常压下,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化 铁的反应是自发的,反应放热∶
4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s); △H=-444.3KJ/mol
(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。
(4)在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时 体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用, 就可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水 位升至高水位;用高温可使石灰石分解。实现后 者的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的 本质仍然是非自发性的。
2、放热的自发反应 共同点—放热反应 △H<0
(1)甲烷燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol
(2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol
(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol
还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,如在室 温下吸热反应的碳酸钙分解反应不能自发进行, 但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K) 下则能自发进行。
由此可见
• 运用能量判据主要依据反应焓变, 而焓变(△H)的确是一个与反应 能否自发进行的因素,但不是决定 反应能否自发进行的唯一因素。
• 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)。
多数能自发进行的化学反应是放热反应, 如常温、常压下,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化 铁的反应是自发的,反应放热∶
4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s); △H=-444.3KJ/mol
(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。
(4)在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时 体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用, 就可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水 位升至高水位;用高温可使石灰石分解。实现后 者的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的 本质仍然是非自发性的。
2、放热的自发反应 共同点—放热反应 △H<0
(1)甲烷燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol
(2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol
(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol
还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,如在室 温下吸热反应的碳酸钙分解反应不能自发进行, 但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K) 下则能自发进行。
由此可见
• 运用能量判据主要依据反应焓变, 而焓变(△H)的确是一个与反应 能否自发进行的因素,但不是决定 反应能否自发进行的唯一因素。
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由焓判据和熵判据组合成的复合判据将更适 合于所有的过程。
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
三、化学反应自发进行的方向
1、物质具有的能量趋于降低
H(焓变) <0
放热反应
2、物质的混乱度趋于增加
S(熵变)>0
熵增反应
焓(H)判据 熵(S)判据
△S<0 △S<0
体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向 转变的倾向,这是自然界的普遍规律;但有些熵 减的过程在一定条件ห้องสมุดไป่ตู้也可以自发地进行!
熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是 惟一因素。
因此,只根据熵变来判断反应进行的方 向也是不全面的!
焓变和熵变都与反应的自发性有关,又都不 能独立地作为自发性的判据,要判断反应进行的 方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变。
熵: 热力学上用来表示混乱度的状态函数,用 符号“S”表示单。位:J ·mol—1 ·K—1 ——体系的无序性越高,即混乱度越高, 熵值就越大
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
有序
无序
一般来说,同种物质的混乱度(S):
S气态> S液态> S固态
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
化学反应中的自发过程:
(1)3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)
△H=-824kJ/mol
(2) 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=-368kJ/mol (3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
能自动进行的过程。
非自发过程: 在一定条件下,需持续借助人为作用才
能进行的过程。
要想使非自发过程发生,则必须对它做功!
【思考】
请尽可能多地列举你熟知的自发过程。
生活中常见的自发过程: ①物体自由落体 ②室温下冰块熔化 ③气体自由扩散 ④墨水会扩散 ⑤电流从电位高的地方向电位低的地方流动 ⑥铁器在潮湿空气中会生锈
例 如:
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mol Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O 固体的溶解过程、墨水的扩散过程、气体的扩散过程。 产生气体的反应,气体物质的物质的量增大的反应。
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
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2.自发过程的熵(S)判据
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△S>0。
这一经验规律叫做熵增(△S)原理,是 判断化学反应方向的另一判据——熵判据。
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mol Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
共同点——向气体量增多的方向反应
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人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
结论:△H<0(放热)的反应有利
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向 人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
思考与交流
1、高山流水是一个自动进行的自然过程。 高处水一定会流到低处吗?
2、低处水可以流至高处么?
3、在“低水高流”的过程中一旦外界停止 做
功,该过程还能继续进行下去吗?
一、自发过程和自发反应
1.自发过程: 在一定条件下,不需要外力作用就
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
以“火柴自由落体”为代表, 探究该过程中有哪些特点?
1、自发进行 2、混乱度趋于增加
(由有序到无 序的过程)
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
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混乱度与熵
混乱度: 表示体系的不规则或无序状态。 ——混乱度的增加意味着体系变得更 加无序
共同点——放热反应 △H<0
2.自发反应:
在给定的一组条件下,一个反应可以自发地 进行到显著程度,就称为自发反应。
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
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二、化学反应进行方向的判据
1.自发过程的能量判据 自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能
状态(这时体系会对外部做功或释放热量),这一 经验规律就是能量判据。
于自发进行,但不是绝对的。 焓判据不是判断自发反应的唯一依据。
显然只根据焓变来判断反应进行的 方向是不全面的!
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
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判断下列过程中能量的变化情况:
1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水
吸热
那么这些物质的规则性、有序性有没有改变呢? 混乱度趋于增加(有序到无 序的过程)
共同点 —— △S > O
判断下列过程的熵变大于零还是小于零:
1、H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)
△S>0
2、CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) △S>0
3、NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq) △S>0
4、N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
5、HCl(g) + NH3(g) = NH4Cl(s)
物质的量越大,分子数越多,S越大
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熵变△S:化学反应中要发生物质的变
化或物质状态的变化,因此存在着熵变。 △S=S产物-S反应物
熵增:在密闭条件下,体系有从有序自 发地转变为无序的倾向,即△S>0 。
因为与有序体系相比,无序体系“更加 稳定”,可以采取更多的存在方式。
高能态→低能态+能量
(释放热量或对外做功) 能量判据又称焓判据,即△H<0的反应有自 发进行的倾向,焓判据是判断化学反应进行方向 的判据之一。
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自发反应一定要满足△H < O 吗?
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
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三、化学反应自发进行的方向
1、物质具有的能量趋于降低
H(焓变) <0
放热反应
2、物质的混乱度趋于增加
S(熵变)>0
熵增反应
焓(H)判据 熵(S)判据
△S<0 △S<0
体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向 转变的倾向,这是自然界的普遍规律;但有些熵 减的过程在一定条件ห้องสมุดไป่ตู้也可以自发地进行!
熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是 惟一因素。
因此,只根据熵变来判断反应进行的方 向也是不全面的!
焓变和熵变都与反应的自发性有关,又都不 能独立地作为自发性的判据,要判断反应进行的 方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变。
熵: 热力学上用来表示混乱度的状态函数,用 符号“S”表示单。位:J ·mol—1 ·K—1 ——体系的无序性越高,即混乱度越高, 熵值就越大
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有序
无序
一般来说,同种物质的混乱度(S):
S气态> S液态> S固态
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化学反应中的自发过程:
(1)3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)
△H=-824kJ/mol
(2) 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=-368kJ/mol (3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
能自动进行的过程。
非自发过程: 在一定条件下,需持续借助人为作用才
能进行的过程。
要想使非自发过程发生,则必须对它做功!
【思考】
请尽可能多地列举你熟知的自发过程。
生活中常见的自发过程: ①物体自由落体 ②室温下冰块熔化 ③气体自由扩散 ④墨水会扩散 ⑤电流从电位高的地方向电位低的地方流动 ⑥铁器在潮湿空气中会生锈
例 如:
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mol Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O 固体的溶解过程、墨水的扩散过程、气体的扩散过程。 产生气体的反应,气体物质的物质的量增大的反应。
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2.自发过程的熵(S)判据
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△S>0。
这一经验规律叫做熵增(△S)原理,是 判断化学反应方向的另一判据——熵判据。
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(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mol Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O
共同点——向气体量增多的方向反应
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结论:△H<0(放热)的反应有利
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思考与交流
1、高山流水是一个自动进行的自然过程。 高处水一定会流到低处吗?
2、低处水可以流至高处么?
3、在“低水高流”的过程中一旦外界停止 做
功,该过程还能继续进行下去吗?
一、自发过程和自发反应
1.自发过程: 在一定条件下,不需要外力作用就
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以“火柴自由落体”为代表, 探究该过程中有哪些特点?
1、自发进行 2、混乱度趋于增加
(由有序到无 序的过程)
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混乱度与熵
混乱度: 表示体系的不规则或无序状态。 ——混乱度的增加意味着体系变得更 加无序
共同点——放热反应 △H<0
2.自发反应:
在给定的一组条件下,一个反应可以自发地 进行到显著程度,就称为自发反应。
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二、化学反应进行方向的判据
1.自发过程的能量判据 自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能
状态(这时体系会对外部做功或释放热量),这一 经验规律就是能量判据。
于自发进行,但不是绝对的。 焓判据不是判断自发反应的唯一依据。
显然只根据焓变来判断反应进行的 方向是不全面的!
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判断下列过程中能量的变化情况:
1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水
吸热
那么这些物质的规则性、有序性有没有改变呢? 混乱度趋于增加(有序到无 序的过程)
共同点 —— △S > O
判断下列过程的熵变大于零还是小于零:
1、H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)
△S>0
2、CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) △S>0
3、NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq) △S>0
4、N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
5、HCl(g) + NH3(g) = NH4Cl(s)
物质的量越大,分子数越多,S越大
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熵变△S:化学反应中要发生物质的变
化或物质状态的变化,因此存在着熵变。 △S=S产物-S反应物
熵增:在密闭条件下,体系有从有序自 发地转变为无序的倾向,即△S>0 。
因为与有序体系相比,无序体系“更加 稳定”,可以采取更多的存在方式。
高能态→低能态+能量
(释放热量或对外做功) 能量判据又称焓判据,即△H<0的反应有自 发进行的倾向,焓判据是判断化学反应进行方向 的判据之一。
人教版选修4 第2章第4节化学反应进行的方向
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自发反应一定要满足△H < O 吗?
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol