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教学课件共23张PPT

自发反应
Cu和AgNO3反应 NaOH和HCl反应 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
Na投入H2O中
铁生锈
△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) 铁生锈：Fe(s) …… Fe2O3 (aq) △H= -636.1 kJ· mol-1
深入思考
是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？
有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列
——趋向于体系混乱度增大
固体中相对较序排列的粒子 溶解时自发地成为无序排列
——趋向于体系混乱度增大
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 ； 2）熵变：化学反应中存在着熵变，符号 ΔS ；体系的 混乱度增大ΔS > 0 ，体系的混乱度减小ΔS < 0 3）体系有自发地向混乱度 增大 的方向转化的趋势。
△H= -790.7 kJ· mol-1
探究1：焓变对化学反应自发进行方向的影响
深入思考
在一定条件下，化学反应一 定不能向着吸热的方向自发进行 吗？
探究1：焓变对化学反应自发进行方向的影响
实验验证
利用所给试剂和物品设计实验验证：
Ba(OH) 2固体、NH4Cl固体、药匙、保鲜袋、橡皮筋 提示： 1）所取Ba(OH) 2固体、NH4Cl固体质量比约3：2 2）为了让两者混合均匀和更直观地感知实 验现象，可用手轻轻搓混合物！ 3）为了环保请扎紧保鲜袋袋口。 Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l) 4）及时记录实验现象及结论
课堂小结
和 熵变 共同影响着化学反应自发 进行的方向。体系能量 降低 （△H ＜ 0）和 混乱度 增加 （△S ＞ 0）都能促使反应自发进行。 1） 焓变 2）△H＜0且△S＞0的反应一定 △H＞0且△S＜0的反应一定 自发进行 能 自发进行
3）要判断反应进行的方向，必须综合考虑 不能
知识介绍
标准状况下：1 mol不同物质的熵S(J mol-1K-1) CH4 186.15 H2O(l) 69.9 NaCl 72.1 O2 205.03 HNO3(l) 156 Fe 27.3 CO2 214 Br2(l) 152 金刚石 2.4
同一物质在不同状态时的熵值
-1K-1 47.9J mol-1K-1 188.7J mol -1 -1 69.9J mol K 冰 水 水蒸气 1） 同一物质的熵 值大小: S(气) ＞ S(液) ＞ S(固) 2） 固体的溶解, 墨水在水中的扩散和气体的扩散 过程都是混乱度 增加（⊿S＞0） 的过程 3）产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应都 是体系熵值 增加（⊿S＞0） 的反应。
高温自发， 低温不自 熵增 发
问题解决 TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=+161.9kJmol-1 △S= -38.4J mol-1K-1 2C(石墨）+O2(g)=2CO(g) △H=-110.5kJmol-1 △S=+89.7J mol-1K-1
TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(石墨) =TiCl4(l)+2CO(g) △H= -59.2kJmol-1 △S=+141.0J mol-1K-1
思考：吸热反应Ba(OH)2(s)和NH4Cl(s) 能自发 进行的原因是什么？
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l) △H =+149KJ/mol △S=+169.6Jmol-1K-1
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+ H2O(l) +CH3COONH4(aq) H ＝+37.3 KJ· mol-1 S=+184.0J· mol-1· K-1
交流﹒研讨
在一定温度和压强下，化学反应一定 不能向着熵减少的方向自发进行吗？
NH3 (g) + HCl(g)= NH4Cl(s) △S= -284.3J· mol-1· K-1 Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) △S=-31.7J· mol-1· K1
应用判据解决问题
根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与是 能否自发进行 mol-1 放热 1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) △H= - 57.3kJ· 自发 熵增 △S=+80.7J· mol-1· K-1 2）TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=+161.9kJ· mol-1 吸热 不自 -1 -1 △S= -38.4J· mol · K 熵减 发 3）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H= -176.9kJ· mol-1 放热 自发 熵减 △S= -284.3J· mol-1· K-1 4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ) △H=+178.2kJ· mol-1 吸热 △S=+169.6J· mol-1· K-1
二十一世纪的第三金属——钛
金属钛 “发现”号航天飞机
人造卫星
二十一世纪的第三金属——钛
金属钛
第一步：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) 第二步：TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s)
第四节 化学反应进行的方向
自然界中的自发过程
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
方法提升
证明法：要证明一个观点成立，就是列举能够支持此 观点的实例。
证伪法： 要否定一个观点，只需举出一个反例即可。
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自主探究
对“△S > 0的反应能自发进行 ”这一观点，利用所 给试剂设计实验进行证明和证伪。 试剂：CaCl2（aq）、HCl（aq）、Na2CO3（aq） 书写化学反应方程式并说出证明或证伪的理由。