江西省鹰潭市第一中学人教版高中化学选修4化学反应原理第二章第四节化学反应进行的方向(第1课时)

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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。
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化学反应进行的方向
这些生活中的现象将向何方 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； 发展，我们非常清楚，因为它们 室温下冰块自动融化； 有明显的自发性——其中是否蕴 墨水扩散； 藏了一定的科学原理？
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化学反应进行的方向
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2· 8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H ﹥ O
新课标人教版高中化学课件系列
选修4 化学反应原理 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
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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 ——化学平衡 化学反应进行的方向
——
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。
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化学反应进行的方向Fra Baidu bibliotek
自发反应一定是熵增加的反应吗？
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
结论：△S > O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要△S > O
熵变是反应能否自发进行的 一个因素,但不是惟一因素。
S>0 S<0 S<0 S>0
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自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
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化学反应进行的方向
思考交流： 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 焓变 熵变 能否自发 ①NH3(g)+ HCl(g)= NH4Cl(s) ﹤0 ②NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) ③NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g)
△ H＜ 0
生成物的总能量低
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化学反应进行的方向
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 功或者释放热量即△H ﹤0）。 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。 思考：是不是所有自发进行的化学 反应都是放热的？
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化学反应进行的方向
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
熵(S)判据
化学反应能否自发进行
焓(H)判据
2、物质的混乱度趋于增加
S(熵变)>0
焓变
熵增原理
熵变
H<0 H>0 H<0 H>0
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化学反应进行的方向
共同特点：△H < O 即放热反应 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳 定，△H < O 有利于反应自发进行
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化学反应进行的方向
1、能量判据（焓判据）
反应物的总能量高 放 热 反 应
加热
反应能否自发还与温度有关
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
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化学反应进行的方向
吉 布 斯
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化学反应进行的方向
科 学 视 野 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 Ｓ Ｇ
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
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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。
食盐溶解于水；
火柴棒散落等。
自然界中水总是从高处往低处流；
能量由高到低
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化学反应进行的方向
下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这 些反应能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 H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ· mol-1
【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 反应方向的另一判据——熵判据
混乱度越大越稳定，△S > 0 有利于反应自发进行。
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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。
结论：△H < O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定要△H < O 焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟 一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
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化学反应进行的方向
有序
混乱
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化学反应进行的方向
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
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化学反应进行的方向
2、熵判据
火柴散落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？