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1、高中化学化学反应的方向本讲稿第一页，共二十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是自动进行的自发变化过程是自动进行的自发变化过程具有一定的方向性具有一定的方向性本讲稿第二页，共二十页 在一定条件下，不借助外部力量就能自动进在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程行的过程.1.1.自发过程：自发过程：思考：思考：请结合自己的生活经验举例说明请结合自己的生活经验举例说明.1、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2、室温下冰块自动融化、室温下冰块自动融化3、墨水扩散、墨水扩散4、食盐溶解于水、食盐溶解于水5、火柴棒散落、火柴棒散
2、落讨论讨论:说一说是什么原因造成这些自发过程说一说是什么原因造成这些自发过程?本讲稿第三页，共二十页镁条燃烧；镁条燃烧；酸碱中和；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中生锈；铁器暴露在潮湿空气中生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧；锌与锌与CuSO4溶液反应生成溶液反应生成Cu和和ZnSO4等。等。这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的.很多的化学反应也具有方向性：很多的化学反应也具有方向性：本讲稿第四页，共二十页 在一定的在一定的温度温度和和压强压强下下,无需外界帮助无需外界帮助就能就能自动进行的反应自动进行的反应.一、化
3、学反应的方向一、化学反应的方向:2.2.自发反应：自发反应：(1)外界帮助是指温度和压强外的条件外界帮助是指温度和压强外的条件:如通电、光照等。如通电、光照等。(2)自发反应在自发反应在恰当条件恰当条件下才能实现下才能实现.说明：说明：本讲稿第五页，共二十页1.1.水分解生成氢气和氧气的反应水分解生成氢气和氧气的反应2.2.氯气与溴化钾溶液的反应氯气与溴化钾溶液的反应3.3.乙烯与溴单质的反应乙烯与溴单质的反应4.4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应氮气和氧气生成一氧化氮的反应不能不能能能不能不能能能Cl2+2KBr=Br2+2KClC2H4+Br2 CH2BrCH2Br交流与讨论：交流与讨论：P
4、42P42本讲稿第六页，共二十页二，化学反应的方向的判断依据：二，化学反应的方向的判断依据：教材教材P43P43思考：思考：这些反应在一定条件下能发生反应有这些反应在一定条件下能发生反应有何共同特点？何共同特点？小结：小结：共同特点：共同特点：HH0 0，放热反应。，放热反应。即体系趋向于从高能状态转变为低能状态（稳即体系趋向于从高能状态转变为低能状态（稳定）。定）。本讲稿第七页，共二十页二、化学反应方向的判断依据二、化学反应方向的判断依据:1 1、根据焓变、根据焓变HH（能量）判断（能量）判断 研究表明，对于化学反应，研究表明，对于化学反应，H（放（放热），有利于反应自发进行。且放出热量越热
5、），有利于反应自发进行。且放出热量越多，体系降低能量越多，反应越完全。多，体系降低能量越多，反应越完全。说明说明:反应的焓变是制约化学反应能否自发进反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。行的因素之一。思考思考:放热反应可以自发进行，吸热反应不能放热反应可以自发进行，吸热反应不能自发进行这种观点对吗自发进行这种观点对吗?本讲稿第八页，共二十页下列反应是吸热反应，能否自发进行？下列反应是吸热反应，能否自发进行？NHNH4 4NONO3 3(s)=NH(s)=NH4 4+(aq)+NO(aq)+NO3 3-(aq)(aq)2NH2NH4 4Cl(s)+Ba(OH)Cl(s)+Ba(OH)2
6、 28H8H2 2O(s)=2NHO(s)=2NH3 3(g)+BaCl(g)+BaCl2 2(s)+10H(s)+10H2 2O(l)O(l)CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)高温高温小结小结:反应的焓变是制约化学反应能否自发进行反应的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。的因素之一，但不是唯一的因素。思考思考:是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？观察与思考：观察与思考：P43P43本讲稿第九页，共二十页 研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因研究表明，除热效应外
7、，决定反应能否自发进行的另一因素素体系的混乱度体系的混乱度（熵（熵S S）熵：熵：衡量一个体系衡量一个体系混乱度混乱度的物理量叫做熵，用符号的物理量叫做熵，用符号 S S 表示。表示。对于同一物质：对于同一物质：S S(g)(g)S S(l)(l)S S(s)(s)二、化学反应方向的判断依据二、化学反应方向的判断依据:水的三态的熵水的三态的熵本讲稿第十页，共二十页1 1、同一物质气态时熵值、同一物质气态时熵值最大最大，液态，液态较小较小，固，固态时态时最小最小。2 2、固体的、固体的溶解溶解过程、墨水过程、墨水扩散扩散过程和气体过程和气体扩散扩散过程。过程。3 3、产生气体的反应和气体的物质的
8、量、产生气体的反应和气体的物质的量增加增加的反的反应。应。导致混乱度增加的因素导致混乱度增加的因素本讲稿第十一页，共二十页熵变：熵变：反应前后体系的反应前后体系的熵的变化熵的变化叫做反应的熵叫做反应的熵变变.用用SS表示。表示。规律规律:反应的反应的SS越大越大,越有利于反应自发进行，越有利于反应自发进行，这个判据叫这个判据叫熵判据熵判据。S=SS=S生成物总熵生成物总熵生成物总熵生成物总熵S S反应物总熵反应物总熵反应物总熵反应物总熵 混乱度减小混乱度减小 混乱度增大混乱度增大本讲稿第十二页，共二十页1.判断下列过程的熵变大于零还是小于零判断下列过程的熵变大于零还是小于零1)H2O(s)H2
9、O(l)H2O(g)2)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)3)NaOH（s）=Na+(aq)+OH-(aq)4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)S0S0S0S02.2.填写表填写表2-52-5几种变化的方向性几种变化的方向性:P45:P45思考思考:判断自发反应要考虑什么因素判断自发反应要考虑什么因素?本讲稿第十三页，共二十页综合判断综合判断综合判断综合判断 （H H、S S综合考虑）综合考虑）综合考虑）综合考虑）H H H H 0 S00 S00 S00 S0一定自发一定自发H 0 H 0 S S 0 0一定非自发一定非自发H H 0 0 S S 0 0 或者或者或者或者 H
10、 0 H 0 S0S0H-TS 00，一定非自发进行，一定非自发进行 0 0，一定自发进行，一定自发进行低温低温可行可行高温可高温可行行NHNH33(g)+HCl(g)(g)+HCl(g)NHNH44Cl(s)Cl(s)CaCOCaCO33(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO22(g)(g)研究表明：在温度、压强一定的条件下研究表明：在温度、压强一定的条件下与反应温与反应温度有关度有关本讲稿第十四页，共二十页 课堂小结：课堂小结：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焓减小有利于反应自
11、发焓减小有利于反应自发熵增大有利于反应自发熵增大有利于反应自发能量判据能量判据熵判据熵判据本讲稿第十五页，共二十页课堂练习课堂练习:1.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是放热反应。数的能自发进行的反应是放热反应。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热一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共
12、同影响有一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关关C本讲稿第十六页，共二十页2.下列反应中，熵减小的是（下列反应中，熵减小的是（）D.2CO(g)2C(s)O2(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D本讲稿第十七页，共二十页3.250C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本讲稿第十八页，共二十页2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，已知，已知，298K、101KPa下反应下反应H=-113.0 KJmol-1，S=-143.5 Jmol-1K-1请判断此反应能否在室温下自发进行请判断此反应能否在室温下自发进行?提示：化学反应能否自发可以通过计算提示：化学反应能否自发可以通过计算H-H-TSTS作出判断，如果作出判断，如果H-TS 0H-TS 0 该反应能自发进该反应能自发进行，反之则不能自发。行，反之则不能自发。本讲稿第十九页，共二十页本讲稿第二十页，共二十页