高中化学 第2章第1节《化学反应的方向》课件 鲁科版选修4
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15
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 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
16
同一物质，在气态时熵最大，液 态时次之，固态时最小。
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
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？流动的速率 如何?
2、低处水可以流至高处么？ 可采取什么措施？
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？
5
自发过程：在一定条件下，不需要外力作 用就能自动进行的过程；
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。
19
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
熵增原理
焓(H)判据 熵(S)判据
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
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
20
练习3 碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分
化学：第２章第１节 《化学反应的方向》课 件PPT（鲁科版选修４）
1
2
学习要求 1、理解能量判据、熵的概念 2、利用能量判据判断反应进行的 方向 3、利用熵变判断反应进行的方向
3
盐酸滴加到石灰石上 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 二氧化碳气体通入氯化钙溶液中
4
思考与交流
解产生氨气，对其说法中正确的是 A
A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气 体，使体系的熵增大。
B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据
不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
21
练习4
下列反应中，在高温下不能自发进行的是D
A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
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
17
二、自发过程的熵判据 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，这一经验规律叫 做熵增原理，是判断化学反应方向的 另一判据——熵判据。
18
自发过程的变化趋势
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
室温时冰融化 －10℃时水结冰
熵变
S>0 S<0 S<0 S>0
化学反应能否自发进行
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
25
巩固练习
发生复分解反应的条件之一是生成气体，试利 用前面所学知识加以解释。
已知2CO(g) = 2C (s)+ O2(g)是吸热反应，也是熵 减反应。有人曾提出可通过热分解法消除CO 对空气的污染，你认为这一建议可行吗？
(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mo
共同点——放热反应 △H＜0
8
一、自发过程的能量判据
能量判据：自发过程的体系取向于从 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。
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。
10
练习2
知道了某过程有自发性之后，则 A
A.可判断出过程的方向 B.可确定过程是否一定会发生 C.可预测过程发生完成的快慢
D.可判断过程的热效应 ？
11
wenku.baidu.com
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
12
自发进行的吸热反应
N2O5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
13
以“物体由高处自由下落”为代表， 探究自发过程中有哪些变化趋势。
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
14
分析刚才两个自发过程中混乱度 的变化情况：
1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水
9
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△)+HO12＝(g)－＝39C5O.421(gk)J/mol
△H2＝－393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的
是 AC
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
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（当G <0时可自发进行）。
H
＜０ ＞０ ＞０ ＜０
Ｓ
＞０ ＜０ ＞０ ＜０
Ｇ
反应在该状况下能否自发进 行
＜０ ＞０
自发进行 不自发进行
低温时＞０,高温时＜０ 低温不自发,高温自发
低温时＜０,高温时＞０ 低温自发,高温不自发
23
一、自发过程的变化趋势
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
注意：过程的自发性只用于判断过程的方向，不
能确定是否一定会发生和过程发生的速率。
二、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
焓(H)判据
2、物质的混乱度趋于增加
熵(S)判据
——S(熵变)>0
熵增原理
24
焓变
H<0 H>0 H<0 H>0
请尽可能多地列举你熟知的自发过程。
6
以“物体由高处自由下落”为代表， 探究自发过程中有哪些变化趋势。
1、能量趋于降低 ☆共同特点：高能态→低能态+能量
（释放热量或对外做功）
7
➢化学反应中的自发过程
(1)钠与水反应： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g)
△H=－368 kJ/mol (2)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol
熵增 B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) 熵增 C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s) 熵增 D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2 熵减
22
请阅读所给信息，然后回答问题
信息：体系自由能变化（ 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
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 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
16
同一物质，在气态时熵最大，液 态时次之，固态时最小。
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
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？流动的速率 如何?
2、低处水可以流至高处么？ 可采取什么措施？
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？
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自发过程：在一定条件下，不需要外力作 用就能自动进行的过程；
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。
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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
熵增原理
焓(H)判据 熵(S)判据
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
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
20
练习3 碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分
化学：第２章第１节 《化学反应的方向》课 件PPT（鲁科版选修４）
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2
学习要求 1、理解能量判据、熵的概念 2、利用能量判据判断反应进行的 方向 3、利用熵变判断反应进行的方向
3
盐酸滴加到石灰石上 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 二氧化碳气体通入氯化钙溶液中
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思考与交流
解产生氨气，对其说法中正确的是 A
A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气 体，使体系的熵增大。
B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据
不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
21
练习4
下列反应中，在高温下不能自发进行的是D
A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
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
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二、自发过程的熵判据 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，这一经验规律叫 做熵增原理，是判断化学反应方向的 另一判据——熵判据。
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自发过程的变化趋势
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
室温时冰融化 －10℃时水结冰
熵变
S>0 S<0 S<0 S>0
化学反应能否自发进行
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
25
巩固练习
发生复分解反应的条件之一是生成气体，试利 用前面所学知识加以解释。
已知2CO(g) = 2C (s)+ O2(g)是吸热反应，也是熵 减反应。有人曾提出可通过热分解法消除CO 对空气的污染，你认为这一建议可行吗？
(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mo
共同点——放热反应 △H＜0
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一、自发过程的能量判据
能量判据：自发过程的体系取向于从 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。
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。
10
练习2
知道了某过程有自发性之后，则 A
A.可判断出过程的方向 B.可确定过程是否一定会发生 C.可预测过程发生完成的快慢
D.可判断过程的热效应 ？
11
wenku.baidu.com
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
12
自发进行的吸热反应
N2O5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
13
以“物体由高处自由下落”为代表， 探究自发过程中有哪些变化趋势。
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
14
分析刚才两个自发过程中混乱度 的变化情况：
1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水
9
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△)+HO12＝(g)－＝39C5O.421(gk)J/mol
△H2＝－393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的
是 AC
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
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（当G <0时可自发进行）。
H
＜０ ＞０ ＞０ ＜０
Ｓ
＞０ ＜０ ＞０ ＜０
Ｇ
反应在该状况下能否自发进 行
＜０ ＞０
自发进行 不自发进行
低温时＞０,高温时＜０ 低温不自发,高温自发
低温时＜０,高温时＞０ 低温自发,高温不自发
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一、自发过程的变化趋势
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
注意：过程的自发性只用于判断过程的方向，不
能确定是否一定会发生和过程发生的速率。
二、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
焓(H)判据
2、物质的混乱度趋于增加
熵(S)判据
——S(熵变)>0
熵增原理
24
焓变
H<0 H>0 H<0 H>0
请尽可能多地列举你熟知的自发过程。
6
以“物体由高处自由下落”为代表， 探究自发过程中有哪些变化趋势。
1、能量趋于降低 ☆共同特点：高能态→低能态+能量
（释放热量或对外做功）
7
➢化学反应中的自发过程
(1)钠与水反应： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g)
△H=－368 kJ/mol (2)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol
熵增 B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) 熵增 C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s) 熵增 D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2 熵减
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请阅读所给信息，然后回答问题
信息：体系自由能变化（ 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