(化学反应的方向及判断依据)课件.ppt

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1、水往低处流Cu和AgNO3反应NaOH和HCl反应Na投入H2O中铁生锈化学反应的方向及判断依据2010年11月学习要求:1、理解能量判据、熵的概念2、利用能量判据判断反应进行的方向3、利用熵变判断反应进行的方向①自然界中水总是从高处往低处流；②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；③室温下冰块自动融化；④墨水扩散；⑤食盐溶解于水；⑥火柴棒散落等。这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性——其中是否蕴藏了一定的科学原理？1、高山流水是一个自动进行的自然过程。高处水一定会流到低处吗？2、低处水可以

2、流至高处么？3、在“低水高流”的过程中一旦外界停止做功，该过程还能继续进行下去吗？可采取什么措施？思考与交流1.自发过程:在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程.2.非自发过程：在一定条件下，需要外界做功才能进行的过程。自发过程的特征：有明确的方向性，要逆转必须借助外界做功；具有做功的本领。3.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应.知识巩固：下列哪个过程非自发过程（）(A)钠与水反应：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH+H2(g)△H=－368kJ/mol(B)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)

3、=Fe2O3(s)△H=-824kJ/mol(C)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol自发过程共同点——放热反应△H＜0D（D）水由低处往高处流一、自发过程的能量判据（焓判据）能量判据：自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是能量判据。（释放热量或对外做功）高能态→低能态+能量能量判据又称焓判据，即△H＜0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。练习1:已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程

4、式为：①C(金刚石、s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol②C(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B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低AC练习2:知道了某过程有自发性之后，则可判断出过程的方向可确定过程是否一定会发生可预测过程发生完成的快慢可判断过程的热效应A？墨水、气体扩散，固体的溶解一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？如果没有法律的制约，世界

5、会怎样？下课铃一响教室里会怎样？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？克劳修斯（德国）熵S（一）“entropy”中译字“熵”的由来:趣话:1923年,I.R.普朗克来中国南京讲学,著名物理学家胡刚复教授为其翻译时,首次将“entropy”译为“熵”,依据公式认为S为热量与温度之商,而且此概念与火有关。从此为浩瀚的汉文字库中增加了一个新字。判断下列过程中能量的变化情况：1、冰→液态水→水蒸气2、氯化钠晶体溶于水吸热那么这些物质的规则性、有序性有没有改变呢？混乱度：表示体系的不规则或无序状态。——混乱度的增加意味着体系变

6、得更加无序混乱度与熵熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S——体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大水的三态的熵（Sm表示物质的量为1mol）Sm（s）＜Sm（l）＜Sm（g）分析刚才两个自发过程中混乱度的变化情况：1、冰→液态水→水蒸气2、氯化钠晶体溶于水混乱度CH4O2CO2H2NH3186.15205.03214130192H2O(l)HNO3(l)Br2(l)69.9156152NaClFe金刚石SiO2CuO72.127.32.441.8442.7标准状况下：1mol不同物质的熵S(Jmol-1K-1)

7、同一物质,气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。归纳：熵增:在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向熵变△S：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。△S=S产物－S反应物二、自发过程的熵判据熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据——熵判据。小结：自发过程的变化趋势1、能量趋于降低：2、混乱度趋于增加（释放热量或对外做功）高能态→低能态+能量有些过程也是自发的，这当中有的与物质的能量高低无关，有的虽与能量高低有关，但用焓判据

8、却无法解释清楚，例如：两种理想气体的混合可顺利自发进行（1）既不吸热也不放热的自发过程H2O2O2H2（2）吸热的自发过程室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解；常温常压下N2O5的分解：2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol碳铵的分解：(NH4)2CO3(s