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1、关于化学反应进行的方向PPT现在学习的是第1页，共35页水总是自发地由高处往低处流水总是自发地由高处往低处流自自然然界界中中有有许许多多自自然然而而然然发发生生的的现现象象，请请同同学学们们联联系系生生活活知知识识，列列举举一一些些能能自动发生的例子？自动发生的例子？现在学习的是第2页，共35页现在学习的是第3页，共35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动；电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；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4页
2、，共35页镁镁条条燃燃烧烧；酸酸碱碱中中和和；铁铁器器暴暴露露在在潮潮湿湿空空气气中中会会生生锈锈；甲甲烷烷和和氧氧气气的的混混合合气气体体遇遇明明火火就就燃燃烧烧，锌锌与与CuSOCuSO4 4溶溶液液会会自自动动反反应应生生成成CuCu和和ZnSOZnSO4 4等等，这这些些过过程程都都是是自自发发的的，其其逆逆过程就是非自发的。过程就是非自发的。现在学习的是第5页，共35页NaNa投入投入H H2 2O O中中铁生锈铁生锈现在学习的是第6页，共35页Cu和和AgNO3反应反应NaOH和和HCl反应反应现在学习的是第7页，共35页1 1、自发过程：、自发过程：在在一定条件一定条件下，不借助
3、外部力下，不借助外部力量就能自动进行的过程量就能自动进行的过程2 2、自发反应：、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到可以自发地进行到显著程度显著程度，就称为自发反应。，就称为自发反应。【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？3 3、非自发过程：、非自发过程：在一定条件下，需在一定条件下，需持续借助持续借助人为作用人为作用才能进行的过程。才能进行的过程。现在学习的是第8页，共35页2.酸碱中和、镁条燃烧都是能自发发生的酸碱中和、镁条燃烧都是能自发发生的反应，有何共同特点？反应，有何共同
4、特点？【思考与交流】【思考与交流】共同特点：共同特点：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？2.H 0 即放热反应即放热反应1.高山流水为什么是自发过程？高山流水为什么是自发过程？1.体系体系趋向于从趋向于从高能状态高能状态转变为转变为低能状态低能状态现在学习的是第9页，共35页一、焓判据（能量判据）一、焓判据（能量判据）反应物的总能量反应物的总能量高高生成物的总能量生成物的总能量低低放放热热反反应应 H0现在学习的是第10页，共35页能量判据：能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H 0）。）。一、焓判据（能量判据）一、
5、焓判据（能量判据）（1）多数多数能能自发自发进行的化学进行的化学反应反应是是放热放热反应反应注意：注意：现在学习的是第11页，共35页只有放热反应（只有放热反应（H 0）才能自发进行吗）才能自发进行吗？【思考与交流】【思考与交流】NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)H=37.30kJ/mol H=56.7kJ/mol H=74.9kJ/mol2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)现在学习的是第12页，共35页能量判据：能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状体系趋
6、向于从高能状态转变为低能状态（态（H 0）。）。一、焓判据（能量判据）一、焓判据（能量判据）（1）多数多数能能自发自发进行的化学进行的化学反应反应是是放热放热反应反应注意：注意：（2）有）有不少吸热过程也能自发不少吸热过程也能自发进行进行结论：结论：1.H0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H S(l)S(s)。现在学习的是第17页，共35页S(g)S(l)S(s)三种状态下水的熵三种状态下水的熵 冰冰 水水 水蒸气水蒸气现在学习的是第18页，共35页反应的熵变反应的熵变反应熵变反应熵变:反应产物的总熵与反应物总熵之差反应产物的总熵与反应物总熵之差(1)符
7、号：符号：S (2)表达式表达式:S=S(生成物生成物)S(反应物反应物)(3)正负判断：正负判断：气体体积增大的反应，气体体积增大的反应，S0,熵增加熵增加反应反应 气体体积减小的反应，气体体积减小的反应，S 0有利于反应自发进行，自发反应不一定要S 0;【思考与交流】【思考与交流】2.2.熵变是反应能否自发进行的因素之一熵变是反应能否自发进行的因素之一,但不但不是唯一因素。是唯一因素。小结：小结：自发过程的变化趋势自发过程的变化趋势 1.1.能量趋于降低能量趋于降低 2.2.混乱度趋于增加混乱度趋于增加 现在学习的是第22页，共35页CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)这个这个反应
8、能否自发进行？反应能否自发进行？已知：已知：H(298K)=+178.2KJmol-1,S(298K)=+169.6Jmol-1K-1现在学习的是第23页，共35页HTS现在学习的是第24页，共35页三、复合判据三、复合判据焓变与熵变对反应方向的共同影响焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.判据：判据：H-T S 2.判据与反应的自发性：判据与反应的自发性：0 反应不能自发进行反应不能自发进行现在学习的是第25页，共35页2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)H=-78.3kJ/mol S=494.4J/mol/K一定能自发反应一定能自发反应CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g)
9、H=110.5kJ/mol S=-89.4J/mol/K 一定不能自发反应一定不能自发反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)H=-444.3kJ/mol S=-280.1J/mol/K低温下能自发反应低温下能自发反应NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)H=37.30kJ/mol S=184.0J/mol/K高温下能自发反应高温下能自发反应举例：现在学习的是第26页，共35页焓变焓变熵变熵变化学反化学反应应能否自能否自发进发进行行 H H0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0 H H
10、0 0 S S0 0 H H0 0 S S0 0科学家们总结出了一条公式科学家们总结出了一条公式 G HT S，G代表的是自代表的是自由能，用自由能来判断反应进行的方向是最全面最科学的，当由能，用自由能来判断反应进行的方向是最全面最科学的，当 G0时，反应就可以自发进行时，反应就可以自发进行 任何温度都自发进行不能不能自发进行较低温度时自发进行较低温度时自发进行高温时自发进行高温时自发进行总结：现在学习的是第27页，共35页3.适用判据适用判据应应注意的注意的问题问题：（1）判断反）判断反应应的自的自发发性要性要结结合合H和和S，利用利用H-TS（2）条件是一定温度、）条件是一定温度、压压强强
11、下下（3）反反应应具具有有自自发发性性，只只能能说说明明这这个个反反应应有有进进行行的的趋趋势势，但但这这个个反反应应到到底底能能不不能能反反应应，那那还还要要看看反反应应进进行行的的限限度度和和反反应应进进行行的的速率。速率。现在学习的是第28页，共35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反应自发，熵增大有利于反应自发现在学习的是第29页，共35页(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一很多情况下，简单地只用其中一个判据判
12、断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。判据兼顾。由能量判据由能量判据(以焓变为基础以焓变为基础)和熵判据组合成和熵判据组合成的的复合判据复合判据(吉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)(2)过程的自发性只能过程的自发性只能用于判断过程的方向用于判断过程的方向，不能确定，不能确定过程过程是否一定会发生和过程发生的速率是否一定会发生和过程发生的速率。例如: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；又如装在不同地方的气体等例子。注意：注意：现在学习的
13、是第30页，共35页(3)(3)在讨论过程的方向时，指的是没有外界在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质干扰时体系的性质。如果允许外界对体系。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。施加某种作用，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，中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性该过程的本质仍然是非自发性的。的。现在学习的是第31页，共35页【课堂
14、达标测试】【课堂达标测试】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，多数能焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。自发进行的反应都是放热反应。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。混乱程度越大，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现在学习的是第32页，共35页3、250C和
15、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。D2、碳酸铵、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（对其说法中正确的是（）A、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；B、其分解是因为外界给予了能量；、其分解是因为外界给
16、予了能量；C、其分解是吸热反应，据能量判据能自发分解；、其分解是吸热反应，据能量判据能自发分解；D、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。A现在学习的是第33页，共35页D5、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(g)4、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/mol C、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molD现在学习的是第34页，共35页感感谢谢大大家家观观看看01.04.2023现在学习的是第35页，共35页