高中化学化学反应进行的方向优质课教学课件

注意：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。
2、熵判据
既不吸热也不放热的自发过程 两种理想气体的混合可顺利自发进行
H2 O2
O2 H2
有序
交流与讨 论
混乱
交流与讨 论
1.气体扩散、火柴散落过程混乱度如何变化？ 增大
2.从混乱度角度分析它为什么可以自发发生？
排列的几率大
2.已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式
① C(金刚石、s)+O2(g)＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol
② C(石墨、s)+O2(g)＝CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol
关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是
A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
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(放g)热+反5O应2(使g)体= 系3C能O2(量g)降+低4，H2O能(l量) 越低越 稳定，△△HH<= O-2有21利7.5于k反J·应mol自-1发进行
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
二、能否自发进行的判据
1、焓判据
反应物的总能量高
1、焓判据
放
热 反
△H＜0
应
生成物的总能量低 思考：是不是所有自发进行的化学
Байду номын сангаас 知识 清 单
导致体系熵增（△S＞0）的因素：
1、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小. 2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程. 3、产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应.
D 【练习】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) △S＞0 B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) △S＞0 C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) △S＞0 D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2 △S＜0
反应都是放热的？
观察与思 考
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g)
△H ﹥ O
(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
结论：△H < O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定要△H < O
当△H＞0 ，△S＞0或 △H ＜0， △S＜0时， 反应是否自发与温度有关。
练习：判断下列反应能否自发进行
2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g)
△H = - 78.03 kJ·mol-1
能
△S = 494.4 J·mol-1·K-1
CO(g) = C(s,石墨) + 1/2O2(g)
已知： △H(298K)=178.2KJ•mol , △S(298K)=169.6J•mol-1•K-1
反应能否自发还与温度有关
3、复合判据（自由能变化科）学 视 野
自由能变化：△G ＝ △H－ T·△S
当△H＜0 ，△S＞0时， △G＜0 反应自发进行；
当△H＞0 ，△S＜0时， △G ＞ 0 反应不能自发进行；
△H = 110.5 kJ·mol-1 △S = - 89.36 J·mol-1·K-1
不能
CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)
△H (298K)= 178.2 kJ·mol-1 △S (298K)= 169.6 J·mol-1·K-1
△G ＝ △H－ T·△S △G ＜0 ，能
化学反应进行方向的判据
2．在讨论过程的方向时，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。
例如：石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。
【课堂达标测试】
1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（ A ）
A. 水总是自发的由高处往低处流 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. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱
➢自然界这中些水生总是活从中高的处往现低象处将流向； 何方发 ➢展电流，总我是们从非电位常高清的楚地方，向因电为位它低的们地有方明流动； ➢显室温的下自冰发块性自动—融—化其；中是否蕴藏了一定 ➢的墨水科扩学散原；理？
➢食盐溶解于水；
➢火柴棒散落等。 能量由高到低
二、能否自发进行的判据
1、焓判共据同特点：△H < O 即放热反应
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
—— ?
一、自发过程的定义
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（温度、压强等）下不需外 界帮助就能自动进行的反应，称为自发反应。
问题与思 考
（二）熵判据
混乱度越大越稳定
1.熵：混乱（或无序）的程度，符号为S；
——体系的无序性越高，即混乱度越高，
熵值就越大。
2.熵判据：
【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。
１、能量判据(焓判据）：能量最低原理。 是判断化学反应进行方向的判据之一。
2、熵判据：熵增原理。 是判断化学反应进行方向的另一判据。
3、复合判据：能量判据结合熵判据。
1．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。
例如：金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生， 什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵 判据能解决的问题了。
自发反应一定是熵增加的反应吗？
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) -10。C的水会自动结冰
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。
CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个 反应能否自发进行？