人教版高中化学选修四课件24化学反应进行方向(共24张)
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高中化学人教版选修四 2-4 化学反应进行的方向 课件(21张)
第四节
化学反应进行的方向
4、化学反应进行的方向
化学反应原理的重要组成部分∶ 反应的快慢程度 化学反应原理 化学反应的限度 反应进行的方向
如何判断反应能否发生？需要我们去解决。 化学反应进行的方向是一个复杂问题，如果反应已经 发生了，方向其实也已确定；但如果反应还没有发生， 我们则要通过互相关联的能量（△H）判据（力图使自 身能量趋于最低）和熵判据（由有序变为无序的现象） 进行判断。
A．某反应低温条件下能自发进行，那么高温 条件下也一定能自发进行
B．某反应高温条件下不能自发进行，那么低 温条件下也不能自发进行 C．反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与 反应温度无关 D．温度有可能对反应的方向起决定性的作用
4、下列变化过程中，ΔS<0的是（ B） A．氯化钠溶于水中
B．NH3(g)和HCl(g)反应生成NH4Cl(s) C．干冰的升华 D．CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
帮助就能自动进行 的反应 化学反应中的自发过程 自身能量趋于最低、由有序变为无序
观察与思考？ （ P34 共同特点？ 共同特点：△ H ＜方程式） 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 数的放热反应能自发
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.用△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
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。
化学反应进行的方向
4、化学反应进行的方向
化学反应原理的重要组成部分∶ 反应的快慢程度 化学反应原理 化学反应的限度 反应进行的方向
如何判断反应能否发生？需要我们去解决。 化学反应进行的方向是一个复杂问题，如果反应已经 发生了，方向其实也已确定；但如果反应还没有发生， 我们则要通过互相关联的能量（△H）判据（力图使自 身能量趋于最低）和熵判据（由有序变为无序的现象） 进行判断。
A．某反应低温条件下能自发进行，那么高温 条件下也一定能自发进行
B．某反应高温条件下不能自发进行，那么低 温条件下也不能自发进行 C．反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与 反应温度无关 D．温度有可能对反应的方向起决定性的作用
4、下列变化过程中，ΔS<0的是（ B） A．氯化钠溶于水中
B．NH3(g)和HCl(g)反应生成NH4Cl(s) C．干冰的升华 D．CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
帮助就能自动进行 的反应 化学反应中的自发过程 自身能量趋于最低、由有序变为无序
观察与思考？ （ P34 共同特点？ 共同特点：△ H ＜方程式） 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 数的放热反应能自发
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.用△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
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。
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》PPT(共29张PPT)
举例 高山流水，自由落体运动
钢铁生锈
(1)可被用来完成有用功，如H2燃烧可设计成原电池； 应用 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功，如通电将水
分解为H2和O2
栏目 导引
第二章 化学反应速率和化学平衡
[自我诊断]
1．下列过程是非自发过程的是( D )
A．水由高处向低处流
B．煤炭的燃烧
C．铁在潮湿空气中生锈
栏目 导引
第二章 化学反应速率和化学平衡
[互动讲练] 过程的自发性的作用是( A ) A．判断过程的方向 B．确定过程是否一定会发生 C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应 [解析]大量事实告诉我们，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， 所以A正确，B、C不正确。放热反应常常是自发进行的，但 有些吸热反应也能自发进行，D不正确。
A．会变
B．不会变
C．不能确定
D．升高温度才会变
栏目 导引
第二章 化学反应速率和化学平衡
解析：在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0 的方向进行，直至达到平衡状态。因此，在0 ℃、100 kPa条 件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应：白锡→ 灰锡的ΔH－TΔS值的问题。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－ 273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1＜0，因此在 该条件下白锡会变为灰锡。
1．焓判据 (1)概念：体系总是趋向从__高__能__状态转化为__低__能__状态(这时 体系往往会对外做功或释放能量)，该判据又称能量判据。 (2)应用：由焓判据知,放热过程(ΔH＜0)常常是易自发进行的。 (3)焓判据的局限性 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ/mol (NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
高中化学2.4化学反应进行的方向课件新人教版选修四
2.熵判据 混乱度 表示体系的不规则或无序状态， 混乱度增加意味 着体系变得更加无序 热力学上用来表示混乱度的状态函数。 体系的有 序性越高，即混乱度越低，熵值就越小 体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转 变的倾向
熵
熵判据
熵值大小 ①反应熵变 ΔS＝生成总熵－反应总熵；②S 气态 的判断 >S 液态>S 固态；③与物质的量成正比
课堂互动探究
随堂基础巩固
课时作业
课前自主学习01
自主学习·打基础
一、自发过程与自发反应 1．自发过程 (1)含义： 在一定条件下， 不用借助于____就可以________的过 程。 (2)特点 ①体系趋向于从 ________状态转变为 ________状态 (体系对外 部________或者________热量)。 ②在密闭条件下，体系有从________自发转变为________的倾向。
NaOH(aq)＋HCl(aq)=== NaCl(aq)＋H2O(l) 多数放热反应能 自发 反应 与焓 变的 关系 很多吸热反应也 能自发进行 (ΔH>0) 自发进行(ΔH<0) 2Na(s)＋2H2O(l)=== 2NaOH(aq)＋H2(g) CaO(s)＋H2O(l)=== Ca(OH)2(aq) 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) NH4HCO3(s)＋ CH3COOH(aq)===CO2(g)＋ CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
许多熵增的反应在常温、 常压下可以自发进行。产 自发 生气体的反应，气体的物 反应 与熵 质的量增大，熵变为正 值，为熵增反应
2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g) NH4HCO3(s)＋ CH3COOH(aq)===CO2(g)＋ CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
人教版化学《化学反应进行的方向》PPT课件
（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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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）
你
知
人教版化学选修四_化学反应进行的方向课件
NH3 (g) + HCl(g)= NH4Cl(s) △S= -284.3J·mol-1·K-1 Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) △S=-31.7J·mol-1·K-
1
－10℃的液态水能自动结冰成为固态、H2在 O2中燃烧为熵减反应，它在一定条件下也可 自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是 不全面的。
探究1：焓变对化学反应自发进行方向的影响
深入思考
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
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l) 记录实验现象及结论
深入思考
是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？
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
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
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
1
－10℃的液态水能自动结冰成为固态、H2在 O2中燃烧为熵减反应，它在一定条件下也可 自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是 不全面的。
探究1：焓变对化学反应自发进行方向的影响
深入思考
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
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l) 记录实验现象及结论
深入思考
是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？
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
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
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
化学反应进行的方向课件 人教版版高中化学选修四
硝酸盐类的溶解；
常温常压下N2O5的分解
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g)； △H=+56.7kJ/mol
碳铵的分解
(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol
2、结论：
反应焓变（ △H）是与反应能否自发进行有关的一 个因素，但不是唯一因素。 焓判据只是其中一个判据。
发进行、吸热反应
• C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应
• A、吸热反应；
B、放热反应
• C、熵增加反应； D、熵增加和放热的反应。
• 3、下列说法正确是（ D ）
• A、放热反应一定是自发进行的反应
• B、吸热反应一定是非自发进行的反应
• C、自发进行的反应一定容易发生
• D、有些吸热反应也能自发进行
• 4、25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76KJ/mol，自
2、熵判据：在与体外界系隔混离乱的度体系有中增，自发过程 将是导在致用体来系 判的 断熵 化增 学加大 反的， 应倾这 方一向向规时律就叫称做为熵熵增判原据理。。
3、熵值的大小判断
（1）反应熵变△S=S生成物-S反应物 （2）同一物质S (g)>S (l)>S (s)
（3）产生气体的反应、气体物质的物质的量 增大的反应，通常 △S >0，为熵增加反应。
放热
熵增
熵减
焓减小有利于反应自发，
熵增大有利于反应自发
练习与探究
• 1、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；
常温常压下N2O5的分解
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g)； △H=+56.7kJ/mol
碳铵的分解
(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol
2、结论：
反应焓变（ △H）是与反应能否自发进行有关的一 个因素，但不是唯一因素。 焓判据只是其中一个判据。
发进行、吸热反应
• C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应
• A、吸热反应；
B、放热反应
• C、熵增加反应； D、熵增加和放热的反应。
• 3、下列说法正确是（ D ）
• A、放热反应一定是自发进行的反应
• B、吸热反应一定是非自发进行的反应
• C、自发进行的反应一定容易发生
• D、有些吸热反应也能自发进行
• 4、25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76KJ/mol，自
2、熵判据：在与体外界系隔混离乱的度体系有中增，自发过程 将是导在致用体来系 判的 断熵 化增 学加大 反的， 应倾这 方一向向规时律就叫称做为熵熵增判原据理。。
3、熵值的大小判断
（1）反应熵变△S=S生成物-S反应物 （2）同一物质S (g)>S (l)>S (s)
（3）产生气体的反应、气体物质的物质的量 增大的反应，通常 △S >0，为熵增加反应。
放热
熵增
熵减
焓减小有利于反应自发，
熵增大有利于反应自发
练习与探究
• 1、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；
高中人教版化学选修四课件：2-4 化学反应进行的方向
2．熵判据 (1)熵判据 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变大于零，这个原理叫做熵增原理。在用 来判断过程的方向时，就称为熵判据。 (2)熵判据的局限性 对于确定的化学反应，在一定条件下，具有确定的熵变。 ①许多熵增大的反应在常温、常压下可以自发进行。如产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反 应，其熵变通常都是正值，反应为熵增加反应。
(3)一定条件下水由气态变为液态是熵减小的过程。 (
(4)某反应在某一条件下正向能自发进行，则在该条件下其逆向必定不能自发进行。 (
提示： (1)× 焓变小于零有利于反应自发进行，但焓变小于零的反应不一定都能自发进行。 (2)× 反应条件是否需要加热与反应能否自发进行无关。 (3)√ 同一种物质的熵：气态>液态>固态。 (4)√ 反应的正向与逆向的焓变与熵变都互为相反数。
例
肼是强还原剂，与氧化剂反应时放出大量的热，如： N2H4(l)＋ 2H2O2(l)===N2(g)＋ 4H2O(g)'ΔH＝－
642.2 kJ· mol－1，因此肼可以作为火箭推进剂。根据该反应，你认为是否可以通过改变反应条件，由 N2 和水来 制取 N2H4，若能，请指出可能的反应条件________；若不能，请指出原因_______________________________ 1. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)熵判据 体系有自发地向混乱度 增加 (即 熵增 )的方向转变的倾向，因此可用 熵变 来判断反应进行的方向。 3．复合判据 综合考虑
高中化学人教版选修4课件：2.4 化学反应进行的方向
一二
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典例透析
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。
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典例透析
一二
2.熵判据 (1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越 大。符号:S。单位:J·(mol·K)-1。 (2)熵值大小的比较。 同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。 (3)熵增原理。 在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变 (符号ΔS)大于零。 (4)熵判据。 体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向,因此可 用熵变来判断反应进行的方向。
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq) CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
(3)有些吸热反应常温下不能自发进行,但在较高温度下则能自 发进行(ΔH>0)。
如 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) (4)结论:反应的焓变是与反应进行方向有关的因素之一,但不是 决定反应能否自发进行的唯一因素。
熵增、熵减的判断
【例题 2】 判断下列各变化过程是熵增加还是熵减小。
(1)NH4NO3 爆炸:
2NH4NO3(s) 2N2(g)+4H2O(g)+O2(g)。( )
(2)水煤气转化:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。
()
(3)臭氧的生成:3O2(g) 2O3(g)。( )
A.熵增大 B.熵减小
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高中化学2.4化学反应进行的方向课件新人教版选修4
应用
(1)在加热条件下,NH4Cl可以分解,常温下NH3和HCl可以化合生成
NH4Cl。根据事实分析,在常温下和高温下哪一个反应是自发反应?
答案:常温下NH3和HCl的化合反应为自发反应,高温下NH4Cl分解的反
应为自发反应。
(2)对于反应2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0,从能量角度看该反应是自发
(3)臭氧的生成:3O2(g)==2O3(g)。 (
)
A.熵增大
B.熵减小 C.不变D.熵变很小
)
解析:(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反
应:(2+4+1)-0>0,因此该过程是熵增加的过程。
(2)水煤气转化反应,气态物质的物质的量在反应前后未发生变化:(1+1)(1+1)=0,估计该过程的熵变很小。
根据ΔH(298 K)、ΔS(298 K)的值得:要使ΔH-TΔS<0,
Δ
需 T> Δ
=
178.2 kJ·mol
-3
-1
-1
169.6×10 kJ·(mol·K)
=1 051 K,
故该反应自发进行的最低温度为1 051 K。
答案:(1)不能。(2)升高温度,自发进行的最低温度为1 051 K。
第十九页，共25页。
(1)判断该反应室温下能否自发进行。
(2)若不能自发进行,试提出使反应自发进行的方法,并进行计算。
解析:(1)由ΔH-TΔS=178.2 kJ·mol-1-298 K×169.6×10-3 kJ·(mol·K)-1=128
kJ·mol-1>0,故室温下反应不能自发进行。
(2)该反应为熵增加反应,升高温度可使反应自发进行。
(1)在加热条件下,NH4Cl可以分解,常温下NH3和HCl可以化合生成
NH4Cl。根据事实分析,在常温下和高温下哪一个反应是自发反应?
答案:常温下NH3和HCl的化合反应为自发反应,高温下NH4Cl分解的反
应为自发反应。
(2)对于反应2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0,从能量角度看该反应是自发
(3)臭氧的生成:3O2(g)==2O3(g)。 (
)
A.熵增大
B.熵减小 C.不变D.熵变很小
)
解析:(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反
应:(2+4+1)-0>0,因此该过程是熵增加的过程。
(2)水煤气转化反应,气态物质的物质的量在反应前后未发生变化:(1+1)(1+1)=0,估计该过程的熵变很小。
根据ΔH(298 K)、ΔS(298 K)的值得:要使ΔH-TΔS<0,
Δ
需 T> Δ
=
178.2 kJ·mol
-3
-1
-1
169.6×10 kJ·(mol·K)
=1 051 K,
故该反应自发进行的最低温度为1 051 K。
答案:(1)不能。(2)升高温度,自发进行的最低温度为1 051 K。
第十九页，共25页。
(1)判断该反应室温下能否自发进行。
(2)若不能自发进行,试提出使反应自发进行的方法,并进行计算。
解析:(1)由ΔH-TΔS=178.2 kJ·mol-1-298 K×169.6×10-3 kJ·(mol·K)-1=128
kJ·mol-1>0,故室温下反应不能自发进行。
(2)该反应为熵增加反应,升高温度可使反应自发进行。
人教版-高二化学选修四化学反应进行的方向PPT演示
人 教 版 - 高二 化学选 修四化 学反应 进行的 方向P PT演示 （优秀 课件）
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➢ 焓判据与熵判据判断反应的自发性
焓变
熵变 反应的自发性
△H<0
△S>0 反应能够自发进行
△H<0
△S<0
？
△H>0
△S>0
？
二、化学反应进行方向的判据
1、能量判据（焓判据） 反应物的总能量高
放
热
△H＜0
反
应
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生成物的总能量低
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问题与思 考
能量判据（焓判据）∶体系趋向于从高能状态 转变为低能状态（△H ﹤0）。
克劳修斯 （德国）
2、熵判据
(1)熵：描述体系混乱度的物理量， 符号：S 单位：J·mol-1·K-1 体系有自发向混乱度增加
(即熵增)的方向变化的倾向，这是 自然界的普遍规律。
(2)熵变：用△S表示。 △S=S生成物总熵－S反应物总熵
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(2) NaHCO3(s) +HCl(aq)==NaCl(aq) +CO2(g)+H2O(l)
(3) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (4) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H ﹥ O 吸热反应
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➢ 焓判据与熵判据判断反应的自发性
焓变
熵变 反应的自发性
△H<0
△S>0 反应能够自发进行
△H<0
△S<0
？
△H>0
△S>0
？
二、化学反应进行方向的判据
1、能量判据（焓判据） 反应物的总能量高
放
热
△H＜0
反
应
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生成物的总能量低
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问题与思 考
能量判据（焓判据）∶体系趋向于从高能状态 转变为低能状态（△H ﹤0）。
克劳修斯 （德国）
2、熵判据
(1)熵：描述体系混乱度的物理量， 符号：S 单位：J·mol-1·K-1 体系有自发向混乱度增加
(即熵增)的方向变化的倾向，这是 自然界的普遍规律。
(2)熵变：用△S表示。 △S=S生成物总熵－S反应物总熵
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(2) NaHCO3(s) +HCl(aq)==NaCl(aq) +CO2(g)+H2O(l)
(3) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (4) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H ﹥ O 吸热反应
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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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】2.4《化学反应进行的方向》课件(新人教版选修4)
4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s) △H = -444.3kJ· -1 mol △S = -280.1 J· -1· -1 mol K CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) △H (298K)= 178.2 kJ· -1 mol △S (298K)= 169.6 J· -1· -1 mol K
自由能变化△G
科
学 视 野
自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系 的影响
△G=△H-T△S
当△G<0时，反应为自发反应 当△G>0时，反应为非自发反应
△S
△H
判断下列反应能否自发进行
△H = -78.03 kJ· -1 mol 2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g) △S = 494.4 J· -1· -1 mol K mol CO(g)==C(s,石墨)+1/2O2(g) △H = 110.5 kJ· -1 △S = -89.36 J· -1· -1 mol K
观 察 与 思 考
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2· H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 8 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H ﹥ O
结论：△H < O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定要△H < O
6、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)
人教版选修4 化学：2.4 化学反应进行的方向 课件(共31张PPT)
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（BC） A.石墨转化为金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程
C.石墨比金刚石能量低
D.金刚石比石墨能量低
3.下列过程属于熵增加的是（AB ） A.固体的溶解过程 B.气体扩散过程 C.水蒸气变为液态水 D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 4.下列说法中，正确的是（ B ） A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定
发进行 C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列 D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排
列的几率大
2.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C(石墨，s)+O2（g）=CO2 （g）
△H=-393.5kJ/mol
C(金刚石，s)+O2 （g） =CO2 （g）
△H=-395.4kJ/mol
是熵减小或不变 B.自发反应在恰当条件下才能实现 C.自发反应在任何条件下均能实现 D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相
同
5.下列反应中在高温下不能自发进行 的是（ A ）
A.CO(g)=C(s) +1/2O2(g)
B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
C.(NH4) 2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
④ 生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地 方流动，其反方向也不会自动进行；
高 山 流 水
冰雪融化
花开花谢
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？
B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程
C.石墨比金刚石能量低
D.金刚石比石墨能量低
3.下列过程属于熵增加的是（AB ） A.固体的溶解过程 B.气体扩散过程 C.水蒸气变为液态水 D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 4.下列说法中，正确的是（ B ） A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定
发进行 C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列 D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排
列的几率大
2.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C(石墨，s)+O2（g）=CO2 （g）
△H=-393.5kJ/mol
C(金刚石，s)+O2 （g） =CO2 （g）
△H=-395.4kJ/mol
是熵减小或不变 B.自发反应在恰当条件下才能实现 C.自发反应在任何条件下均能实现 D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相
同
5.下列反应中在高温下不能自发进行 的是（ A ）
A.CO(g)=C(s) +1/2O2(g)
B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
C.(NH4) 2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
④ 生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地 方流动，其反方向也不会自动进行；
高 山 流 水
冰雪融化
花开花谢
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？
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
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
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
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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
人教版高中化学选修四化学反应进行的方向(课件)
乱排列的几率大
再见
△H-T△S >0
反应不能自发进行
课堂练习
1.当铁丝加热后放入氧气中可观察到的现象 铁丝红热、火星四射、有黑色固体生成 是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， 放热 反应（填“吸热”或 说明这个反应是______ 弱 ___（填 “放热”），说明单质铁的稳定性
“强”或“弱”）于产物。
2. 下列说法正确的是＿A A. 放热反应不一定是自发进行的反应
熵变是反应前后 混乱度 之差。
想一想 ？ 熵值的大小判断： (1)气态
> 液态 > 固态
(2)与物质的量成 正比
(3)反应熵变△S= 生成物总熵-反应物总熵
知识小结
在与外界隔离的体系中,自发过程将导致
体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理 。
这一经验规律就 熵判据 。
想一想 ？
熵判据是判断化学反应进行方向的唯 一判据吗？
B. 吸热反应一定是非自发进行的
C. 自发进行的反应一定容易发生 D. 反应速率快的一定是自发进行的
A 3.能用能量判据判断下列过程的方向的是＿ A. 水总是自发地由高处往低处流 B. 放热反应容易自发进行 ，吸热反应不能
自发进行
C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列 D. 多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混
化学 · 必修4
2-4-1 化学反应进行的方向
瀑 布
自由落体
室 温 下 冰 块 融 化
铁生锈
水由高处往低处流，自由落体，室温下 冰块会融化，铁器暴露于潮湿的空气中会生 锈，室温下冰块会融化…… 这些都是自发过程，但它们的逆过程是 非自发的。
一、反应方向的焓判据
钠遇水迅速反应
在光照射下，氢气和氯气 自动地化合成氯化氢
高中化学人教版选修四 2-4 化学反应进行的方向 课件(26张)3
CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个
反应能否自发进行？
已知： △H(298K)=178.2KJ•mol , △S(298K)=169.6J•mol-1•K-1
△ H— 温度对反自发性的情况 类 △ S △H 型 T△S
反应的自发性
1 2
—
+
永远程的方向时，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；高温高压石墨转 化为金刚石的例子，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。
【课堂达标测试】
【归纳与总结】 一、能量判据（焓判据） 日常生活中长期积累的经验而总结得到 一条经验规律→能量判据（焓判据）∶ 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）。
【思考与交流】 自发反应一定要△H < O ？
△H= ＋56.7kJ/mol
△H= ＋74.9kJ/mol NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H= ＋37.30kJ/mol
【思考与交流】
火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变 化？ 从混乱度角度分析它们为什么可以自发？
【归纳与总结】
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，也就是反应方向判断 的熵判据
混乱度越大越稳定，△S > 0 有利于反应自发进 行。
【思考与交流】
自发反应一定是熵增加的反应吗？
(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=－571.6 kJ/mol 共同点—— 放热反应 ? E反 >E生, △H<0
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特征：
有明确的方向性，具有对外做功的本领。
2.非自发反应 ：
在一定条件下，需要外界做功才能进行的反应。
3.条件改变，非自发反应可能转变为自发反应
2020/12/19
5
【思考与交流】
1、自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生，这句话对吗？说明理由。
解析：不对，某些自发反应需要在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能 发生。例如甲烷燃烧是自发反应，但需要点燃或加热才能发生；石灰石分解为氧化钙和二氧化 碳常温下为非自发反应，在高温下可以发生。
共 同
优 化
影 响
工 业
合
成
氨
2
自然界中有许多自然而然发生的现象， 请同学们联系生活知识，列举一些能自 动发生的例子？
水总是自发地由高处往低处流
2020/12/19
3
自发过程
➢自然界中水总是从高处往低处流； ➢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； ➢墨水扩散； ➢食盐溶解于水
关于金刚石与石墨的转化△，H2下＝列－说39法3.正51确kJ/的m是ol （ ）
A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低
D.金刚石比石墨能量低
AC
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10
（3）注意：
①条件改变，自发反应和非自发反应可能相互转化（某一条件下的自发反应在另一条件下可能是 非自发反应）如： CaO+CO2 = CaCO3；常温下为自发反应，高温条件下其逆反应是自发反应。
②只能判断一定条件下化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关 ③△H < 0，有利于反应自发进行，但自发反应不一定△H < 0。
2NH4Cl(s)+ Ba(OH)2·8 H2O(s) 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
始态
终态
初态有较高的“有序性”；混合后有序性就降低了，也就是说混合过程中气体存在状态的“混 乱度”增加了。如：固体的溶解等。
为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，提出了在自然界还存在着另一种能够 推动体系变化的因素——熵。
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13
二、化学反应进行方向的判断
2、熵判据 （1）熵：用来量度体系混乱度的一个物理量，符号：S，单位： J·mol－1·K－1 [T(K)=273+t(℃)] （2）熵值大小：
自发反应
铁器暴露在潮湿空气中Cu和ZnSO4 甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧
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4
一、自发过程与自发反应 1.自发过程与自发反应 （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：在给定的条件下不需外界帮助就能进行到显著程度的反应，称为自发反应。
化学反应进行的方向
2020/12/19
1
影响因素：
反应焓变（△H）
化
方
反应熵变（△S）
学
向
判据：△H — T△S
热
力
学
认 识 化 学
定量描述：化学平衡常数
限 度
平衡转化率
影响因素：T 、c 、P
反
应
化
学
动
力 学
速
定量描述：化学反应速率
率
影响因素： c 、T、催化剂
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化
学
反
应
条
件
的
（5）注意：
） 熵减
熵增 熵增
△S > 0有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > 0
D 熵增
思考：自发反应一定是熵增加的反应吗？ ① -10 ℃ 的水会自动结冰
② 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=－39.35J•mol-1•K-1
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11
思考：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。还有哪些因素？ 有序
混乱
熵：20用20来/1量2/1度9体系混乱度的一个物理量，符号：S
12
##### # # A# # # ##### #####
%%%% % %B% % %%%% %%%%
#%#%#%#%# %#%#%#%#% #%#%#%#%# %#%#%#%#%
(D)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=－57.3kJ/mol
共同特点：
△H < 0 即放热反应
体系倾向于从高能态转变为低能态 △H < 0 有利于反应自发进行
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二、化学反应进行方向的判断
1、焓判据 （1） △H ＜ 0，有利于反应自发进行（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）。 （2）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。
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9
课堂练习
1、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：
① C(金刚石、s)+O2(g) ＝CO2(g)
②
C(石墨、s)+O2(g)
＝
△H1＝－395.41kJ/mol CO2(g)
△S=S(生成物)－S(反应物)
△S > 0 有利于反应自发进行。 2020/12/19
生成物总熵与反应物总熵之差 15
课堂练习
1、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（ A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2
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【思考与交流】
从能量角度分析它们为什么可以自发？
(A) 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=－368 kJ/mol
(B) 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=－824 kJ/mol
(C) 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol
①体系的混乱度越大，熵值越大； ②同一条件下，不同物质的熵值不同； ③同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。
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（3）常见熵增加过程与熵增加反应
①熵增加过程：a.固体溶解；b.气体扩散；c.液体混合；d.水的气化 ②熵增加反应：气体物质的量增大的反应；
（4）熵判据——熵增原理 与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变大于零（符号： △S>0）