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1、关于化学反应中能量的变化现在学习的是第1页，共25页自然界中水总是从高处往低处流；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电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；动；室温下冰块自动融化；室温下冰块自动融化；墨水扩散；墨水扩散；食盐溶解于水；食盐溶解于水；火柴棒散落火柴棒散落等等。现在学习的是第2页，共25页镁条燃烧；酸碱中和；镁条燃烧；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，混合气体遇明火就燃烧，锌与锌与CuSOCuSO4 4溶液会自动溶液会自动反应生成反应生成CuCu和和ZnSOZnSO4
2、4等，等，这些过程都是自发的，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发其逆过程就是非自发的。的。现在学习的是第3页，共25页1、自发过程：在一定条件下，不借助外部、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力量就能自动进行的过程2、自发反应：在给定的一组条件下，一、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。为自发反应。【归纳小结】【归纳小结】如何判断一个过程，一个反应能否自如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？发进行？现在学习的是第4页，共25页第四节第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向现在学习的是
3、第5页，共25页酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？发发生的反应有何共同特点？【思考与交流】【思考与交流】共同特点：共同特点：H O即放热反应即放热反应放热反应使体系能量降低，放热反应使体系能量降低，H O有利于反应自发进行有利于反应自发进行从能量角度分析它们为什么可以自发？从能量角度分析它们为什么可以自发？一般情况下，一般情况下，H O即放热反应易发生自即放热反应易发生自发反应。发反应。现在学习的是第6页，共25页体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时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体系会对
4、外做功或者释放热量H 0）。）。【归纳与总结】【归纳与总结】一、能量判据（焓判据）一、能量判据（焓判据）现在学习的是第7页，共25页NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)H=37.30kJ/mol自发反应一定要自发反应一定要H O？结论：结论：H O有利于反应自发进行，自发反应不一有利于反应自发进行，自发反应不一定要定要H 0 有利于反应自发进行。有利于反应自发进行。从混乱度角度分析它们为什么可以自发？从混乱度角度分析它们为什么可以自发？【思考与交流】【思考与交流】【归纳与总结】【归纳与总结】自发过程的体系趋向于自发过程的体系趋向于
5、由有序转变为无序由有序转变为无序，导致体系的熵增大，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做这一经验规律叫做熵增原理熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据，也就是反应方向判断的熵判据现在学习的是第11页，共25页自发反应一定是熵增加的反应吗？自发反应一定是熵增加的反应吗？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)S=39.35Jmol-1K-1 结论：结论：S O有利于反应自发进行，有利于反应自发进行，自发反应不一定要自发反应不一定要S O【思考与交流】【思考与交流】熵变是反应能否自发进行一个熵变是反应能否自发进行一个 因素因素,但不是惟一因素。但不是惟一因素。现在学习的是第12页
6、，共25页CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)这个这个反应能否自发进行？反应能否自发进行？已知：已知：H(298K)=178.2KJmol ,S(298K)=169.6Jmol-1K-1现在学习的是第13页，共25页 G=HT S三、复合判据（自由能变化）三、复合判据（自由能变化）当当 G0时，反应不自发进行时，反应不自发进行当当 G=0时，平衡状态时，平衡状态自主学习：自主学习：P38科学视野科学视野现在学习的是第14页，共25页温度对反自发性的情况温度对反自发性的情况 类类型型HSHTS反应的自发性反应的自发性1+2+34+永远是永远是在任何温度都是自发反应在任何温度都是自发反应永
7、远是永远是+在任何温度下都是非自发反在任何温度下都是非自发反应应在高温在高温+在低温在低温在低温是自发反应在低温是自发反应在高温是非自发反应在高温是非自发反应在高温在高温在低温在低温+在低温是非自发反应在低温是非自发反应在高温是自发反应在高温是自发反应现在学习的是第15页，共25页需要注意：需要注意：(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础以焓变为基础)和熵判据组合成的和熵判据组合成的复复合判据合判据(吉
8、布斯自由能变吉布斯自由能变G)将更将更适合适合于于所有的过程所有的过程。(2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确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。定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如例如:涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；又如程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；又如装在不装在不同地方的气体等例子。同地方的气体等例子。现在学习的是第16页，共25页(3)在讨论过程的方向时，指的是没有外界干在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性
9、质。如果允许外界对体系施加扰时体系的性质。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。某种作用，就可能出现相反的结果。如：如：水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温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；可使石灰石分解；高温高压石墨转化为金刚高温高压石墨转化为金刚石的例子，石的例子，实现后者的先决条件是要向体系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中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。的。现在学习的是第17页，共25页【课堂达标测试课堂达标测试】n1 下列过程是非自发的是下列过程是非自发的是 （）nA、水由高处向低处流；、水由高处向低处流
10、；B、天然气的燃烧；、天然气的燃烧；C、铁、铁在潮湿空气中生锈；在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰。、室温下水结成冰。n2 碳酸铵碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是生氨气，对其说法中正确的是 （）nA、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；nB、其分解是因为外界给予了能量；、其分解是因为外界给予了能量；nC、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；nD、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DA现在学
11、习的是第18页，共25页n3、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （）nA、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；自发的；nB、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；或不变；nC、自发反应在恰当条件下才能实现；、自发反应在恰当条件下才能实现；nD、自发反应在任何条件下都能实现。、自发反应在任何条件下都能实现。n4、自发进行的反应一定是、自发进行的反应一定是 （）nA、吸热反应；、吸热反应；B、放热反应；、放热反应；nC、熵增加反应；、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。、熵增加或
12、者放热反应。CD现在学习的是第19页，共25页5、250C和和1.01105Pa时，反应时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；）；H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是自发进行的原因是 （）A、是吸热反应；、是吸热反应；B、是放热反应；、是放热反应；C、是熵减少的反应；、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。、熵增大效应大于能量效应。D现在学习的是第20页，共25页6、下列说法不正确的是（、下列说法不正确的是（）A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应都是放热反应。能自发进行的反应都是放热反应。
13、B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关响有关C现在学习的是第21页，共25页D8、下列反应中，熵减小的是（、下列反应中，熵减小的是（）A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D.2CO(g)2C(s)O2(
14、g)7、以下自发反应可用能量判据来解释的是、以下自发反应可用能量判据来解释的是()A、硝酸铵自发地溶于水、硝酸铵自发地溶于水B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；H=+56.7kJ/molC、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/molD现在学习的是第22页，共25页影响因素：影响因素：化学反应的方向化学反应的方向 反应焓变反应焓变 反应熵变反应熵变共同影响共同影响吸热吸热放热放热熵增熵增熵减熵减小结：小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发焓减小有利于
15、反应自发，熵增大有利于反应自发现在学习的是第23页，共25页规律方法总结规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系自发反应中的焓变和熵变的关系1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行能自发进行2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行不能自发进行3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位可能某一因素占主导地位4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用的方向起决定性作用5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想如两种理想气体的混合等。气体的混合等。现在学习的是第24页，共25页感谢大家观看感谢大家观看2022-9-5现在学习的是第25页，共25页