人教版化学反应的方向PPT公开课课件1
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人教版《化学反应的方向》优秀课件PPT
第二章 化学反应速率和 化学平衡
④H2 (g) ＋ Cl2 (g) = 2HCl (g) △H = -184 kJ/mol
化 学 反 应 的 方 向 ②NH4HCO3(s) + CH3COOH(aq) = CO2(g+CH3COONH4(aq) + H2O(l)
②NH4HCO3(s) + CH3COOH(aq) = CO2(g+CH3COONH4(aq) + H2O(l) △G=△H-T△<0，反应能自发进行； ④H2 (g) ＋ Cl2 (g) = 2HCl (g) △H = -184 kJ/mol
思考交流
-10℃时，液态水就会自动结冰成为固态，10℃ 的冰也能自动变成水。你能从焓变和熵变两个角度分 析一下它们能够自发进行的主要因素是什么吗？
知识呈现
吉布斯确立了定量描述焓变和熵变 在判断反应的自发性过程中的地位。 吉布斯自由能的出现，完美地从定量 角度揭示了变化过程中焓变与熵变之 间的协调与抗衡。
解决问题
科学家设计的第一步反应： TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
△H=+161.9KJ/mol，△S=-38.4J/(mol·K) 不能自发反应。
另一个方案：科学家们为了解决这一难题，想出来另外一 个方案：向二氧化钛与氯气的反应体系中加入石墨， TiO2(s)+2Cl2(g)+2C（石墨）=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-59.1kJ·mol-1，△S=141.0J·mol-1·K-1。
志气和贫困是患难兄弟，世人常见他们伴在一起。
2
④H (g) ＋ Cl (g) = 2HCl (g) 与其当一辈子乌鸦，莫如当一次鹰。
人教版化学《化学反应进行的方向》优秀课件1
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
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
《化学反应进行的方向》人教版高二化学选修PPT精品课件
【思考与交流】
下列过程和反应属于自发进行的是 A、物体由高处自由下落 B、电解水 C、钠与水反应 D. 电动水泵将水由低抽到高处 E、氢气与氧气点燃生成水 F、在室温下水结成冰 G、一缕花香可以溢满居室 I、一滴墨水染红一盆清水 J、铁在潮湿空气中发生锈蚀 K、石灰石的分解
自发过程： A CE G I J
课堂练习
1. 25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76 kJ/mol,
D 自发进行的原因是( )
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
１、能量判据(焓判据）： 能量最低原理——焓减小有利于反应自发。
课堂练习
C 1、 下列说法中正确的是（ ）
A.凡是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小或不变 C.熵增加且放热的反应一定是自发反应 D.非自发反应在任何条件下都不能实现
D 2、以下自发反应可用焓判据来解释的是( )
A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol
总之：焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向 是不全面的。
1.从能量判断（焓判据）
墨水溶解扩散
火柴散落有趋向于最大混乱度的倾向
1.从能量判断（焓判据）
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)
化学选修ⅳ人教新课标化学反应进行的方向课件(共43张PPT)
2.下列对熵的理解不正确的是( )
A.同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
B.体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D.25 ℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g) ==== 4NO2(g) +O2(g)是熵增的反应 【解析】选C。熵指的是混乱程度，越混乱其熵值越大；对于 同一物质，固→液→气三态熵值逐渐增大，故A、B正确；自 发过程是熵增的过程，故C错误；对于D选项中的反应，由于反
件下白锡会变为灰锡。
第38页，共43页。
2.（5分）对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是
（）
A.若ΔH<0,ΔS<0低温时可自发进行 B.若ΔH>0,ΔS>0低温时可自发进行 C.若ΔH>0,ΔS<0任何温度下都不能自发进行 D.若ΔH<0,ΔS>0任何温度下都能自发进行
第39页，共43页。
应。
第30页，共43页。
第31页，共43页。
4.某化学反应其ΔH=-122 kJ·mol-1，ΔS=231 kJ·mol1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（ ） A.在任何温度下都能自发进行 B.在任何温度下都不能自发进行 C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行 【解析】选A。当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发进行，所以 该反应在任何温度下都能自发进行。
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
第33页，共43页。
C.金刚石比石墨更稳定 D.金刚石比石墨能量低 【解析】选B。由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低， 1 mol石墨转化为1 mol金刚石需吸收1.9 kJ的热量，金刚 石转化为石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发 进行的过程。物质所具有的能量越低越稳定。
第一节 化学反应的方向优秀课件
第一节 化学反应的方向
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：
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：
人教版化学《化学反应进行的方向》课件ppt
（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
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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
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。
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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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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
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除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另 一个因素是体系的混乱度（微粒间无规则排列 程度）。大多数自发过程有趋向于体系混乱度增 大的倾向.
熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S 体系混乱度越大，熵值越大，即S值越大。
熵变：反应前后体系熵的变化。符号：ΔS △S=S（产物）－S（反应物）
ΔS>0 ：体系的混乱度增大； ΔS<0 ：体系的混乱度减小；
第二单元 化学反应的方向和限度
水往低处流
室温下冰的融化
自然界中自然而然发生的这种过程，体现了自然界变化 的一些规律
一、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，我们 称之为自发反应。
①一定温度和压强的目的：引发反应； ②外界帮助指:通电、光照等；
交流与讨论
1.电解饱和食盐水 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.植物的光合作用
2、自发进行的反应一定是（ D）
A、吸热反应 B、放热反应 C、熵增加反应 D、熵增加或者放热反应
34N、O252(℃g)和+1O.20(1g×) 1△0H5=Pa5时6.7，6反kJ应/m2Nol2，O自5(g发D)＝进行的原因
是（ ）
A、是吸热反应
B、是放热反应
C、是熵减小的反应 D、熵增大效应大于能量效应
△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0, 因此，室温下反应能自发进行。
但该反应速率极慢。
思考：如何加快反应速率？
一种汽车尾 气催化净化 器。
1、实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解的叙述中，正确的是（ C）
A、所有的放热反应都是自发进行的 B、所有的自发反应都是放热的 C、焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素 D、焓变是决定反应是否具有自发性的判据
燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是 现代化城市的重要大气污染物，为了减 轻汽车尾气造成的大气污染,有人提出通 过 2NO(g) + 2CO(g) === N2(g) + 2CO2(g) 来 处理汽车尾气。 已知室温（298K、101KPa）下： △H = - 113.0 KJ·mol-1 △S = -143.5 J·mol-1·K-1
所以△H＜0 的反应有自发进行的倾向，焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
化学反应的方向 二 判断化学反应方向的依据
1 焓变判断依据： 自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。 即H＜0 的反应有自发进行的倾向。 且ΔH数值越大，越有利于反应的自发进行。
交流与讨论
“只有放热反应才可以自发进行，吸热反应 不能自发进行”，你同意这种观点吗？
检测练习:
1 下列反应中，熵变小于0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)
检测练习:
2判断下列反应的ΔS>0还是<0：
判断下列过程中能量的变化情况：
1、冰融化成水 2、NH4Cl（s）+Ba(OH)2.8H2O(s) 3、硝酸氨溶==于2N水H3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
NH4NO3(s) ─→ NH4+(aq) + NO3-(aq)
请观察：这些物质的规则性、微粒间无规则排 列程度有没有改变呢？如何改变？
非自发 自发 自发 非自发
化学反应的方向
P43——你知道吗？
以上自发反应的共同点——放热反应 △H＜
0自然界中的许多自发过程，无论是物理
过程还是化学过程，都有由能量较高状
态向能量较低状态转化的倾向。
高能态→低能态
（物质能量越低越稳定）
化学反应的方向
对于化学反应而言，放热反应就是一个由高 能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放 热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多， 体系能量降低得越多，反应越完全。
二 判断化学反应方向的依据 2 熵变判断依据： 即S>0 的反应有自发进行的倾向. 且ΔS越大，越有利于反应的自发进行。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ题解决
根据你已有的知识经验，判断下列过程的 熵变大于零还是小于零。
①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq)
ΔS>0 ΔS>0
4、某反应其△H=-122kJ/mol， △S=-2D31J.mol-1.K-1，
则此反应在下列哪些情况下可自发进行（ ）
A、在任何温度下都能自发进行
B、在任何温度下都不能自发进行
C、仅在高温下自发进行
D、仅在低温下自发进行
the end
③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g)
④N2(g)+3H2（g）
2NH3(g)
ΔS>0 ΔS<0
有关体系熵值的规律：
1、同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）； 2、分子数越多或分子种类越多则熵值越大； 3、固体溶解过程、墨水扩散过程、气体扩散 过程，熵变均为正值，即△S＞0，为熵增过程；
A、NH4Cl=HCl+NH3
ΔS>0
B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) ΔS>0
C、2NO2=N2O4
ΔS<0
D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔS<0
小结：
综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有促 使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同制 约着化学反应进行的方向。
＞ 0 ，一定不能自发进行
△G = △H－T△S
焓变
H＜0 H＞0 H＜0 H＞0
熵变
S＞0 S＜0 S＜0 S＞0
化学反应能否自发 进行 一定自发
一定非自发 低温自发 高温自发
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
低温可行 高温可行
汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及
要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须 综合考虑反应的焓变△H和熵变△S。
体系吉布斯自由能变化（ △G ）综合考虑了焓变和
熵变对反应体系的影响： △G = H-TS（Ｔ为热力
学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用△G判断
化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学。
△G = △H－T△S
＜ 0 ，一定能自发进行 ＝ 0 ，达到平衡状态