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1、关于化学反应的方向关于化学反应的方向 (2)现在学习的是第1页，共29页我们都知道水是从高处流向低处，汇聚到湖泊、海洋等这种位置低、稳定的地方。【思考】（1）水能自发地从高处流向低处吗？（2）如何判断一个化学反应是否能自发进行？高山流水现在学习的是第2页，共29页1.能利用焓变（H）判断反应进行的方向。2.理解熵(S)的概念；能利用熵变(S)判断反应进行的方向。3.掌握焓变和熵变对反应方向的共同影响。（重点）现在学习的是第3页，共29页像这样在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程,叫做自发过程。认识常见的自发过程自然界中的水总是从高处往低处流，具有方向性。现在学习的是第4页，共29页学过的
2、很多化学反应具有方向性，试举例说明：1.煤气在空气中点燃就能燃烧；2.酸碱混合就发生中和反应；3.铁器暴露在潮湿空气中容易生锈；4.甲烷和氧气的混合气体遇明火就能爆炸；5.锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4这些过程都是自发的，其逆过程是非自发的。【思考与交流】 现在学习的是第5页，共29页一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。 一、化学反应的方向:自发反应：(1)外界帮助：指除温度、压强以外的条件，如通电、光照等。(2)自发反应在 下才能实现。说明：恰当条件现在学习的是第6页，共29页观察以下能自发进行的化学反应的热化学方程式，体会并总结这些自发反应的共同点是什么?(1)甲
3、烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=802.3 kJ/mol(2)氢氧化亚铁被O2氧化：4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s) H=-444.3 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol放热反应 H0现在学习的是第7页，共29页二、焓变与化学反应方向的关系:根据焓变H（能量）判断研究表明，H0的放热反应多数能自发进行。这是一条经验规律即体系趋向于从高能状态转变为低能状态（稳定）。现在学习的是第8页，共29页室温下冰块的融化；硝酸铵(NH4NO3)的溶解；NH4H
4、CO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l) H=37.30 kJmol-1吸热过程有能自发进行的吗？ NH4NO3(s)=NH4+(aq)+NO3-(aq)CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 高温【思考与交流】 现在学习的是第9页，共29页H0的放热反应多数能自发进行，但不绝对，吸热反应也有能自发进行的。说明:反应焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一的因素。【归纳小结】现在学习的是第10页，共29页BD下列过程不能自发进行的是_。 A.天然气的燃烧CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=8
5、02.3 kJmol-1B.水由低处往高处流C.铁在潮湿空气中生锈（放热反应）D.室温下水结成冰 E.NH4NO3溶解于水 F.NaCl溶解于水【练一练】现在学习的是第11页，共29页H2O2O2 H2有些自发过程与能量高低无关，用焓变无法解释清楚。例如：同温同压条件下气体的混合研究发现决定反应能否自发进行的另一因素熵。熵是衡量一个体系 的物理量，用符号S表示。混乱度【拓展提高】现在学习的是第12页，共29页（2）同一物质在不同状态时熵值（S）不同。符号S，单位是Jmol-1K-1（1）熵值越大，体系的无序性越高，即混乱度越大。1.认识“熵”三、熵变与化学反应方向的关系:例如：S(水蒸气)S(
6、液态水)S(冰)现在学习的是第13页，共29页指反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变。所以：生成气体的反应，气体的物质的量增大的反应，熵值增大。S = ?反应产物的总熵-反应物的总熵S0混乱度增大SS(液态)S(固态)现在学习的是第14页，共29页判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？（1）H2O(s)H2O(l)H2O(g) （2）CaCO3(s)=CaO(s) + CO2(g)（3）NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq) （4）N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)S0S0S0S0高温高压催化剂【练一练】现在学习的是第15页，共29页思考上述过程的方向性，体会熵变与反应的自发性有
7、何关系?3.反应熵变与反应方向反应的S越大,越有利于反应自发进行。这也是一条经验规律【思考与交流】 现在学习的是第16页，共29页2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=-39.4 Jmol-1K-1熵减小的反应在一定条件下能自发进行吗？熵减小的反应在一定条件下也可能自发进行。【思考与交流】 现在学习的是第17页，共29页研究表明，在 的条件下，化学反应的方向是焓变、熵变共同影响的结果。反应方向的判据是H - TS。H - TS0 自发进行。反应能反应达到平衡状态反应不能四、焓变、熵变共同决定反应的方向：温度、压强一定现在学习的是第18页，共29页在温度、压强一定的
8、条件下，自发反应总是向H -TS0 S0 H -TS 0 。2.H0 H -TS 0。3.H0 S0 S0 H -TS 0。根据H、S的正负，快速判断反应能否自发进行？0的反应多数能自发进行。1.放热反应(H0)多数能自发进行。3.焓变、熵变共同影响化学反应的方向。 化学反应向H-TS0故该反应在298 K时不能自发进行。若使该反应能自发进行，必须使H-TS0， 178.2 kJmol-1-T169.6 Jmol-1K-11 051 K提高温度即当温度T1 051 K时反应能自发进行答：室温下此反应不能自发进行，提高温度即当温度T1 051 K时反应才能自发进行。现在学习的是第28页，共29页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第29页，共29页