化学反应方向.ppt

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1、2021/9/18第一课时化学反应的方向第二单元化学反应的方向和限度2021/9/18水往低处流生活中的自发过程2021/9/18冰室温时溶解生活中的自发过程自然界中的自发过程体现了自然界变化的方向性2021/9/18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问题1：自然界中有许多自然而然发生的现象，物质间的化学反应是否也能自然发生呢？请联系已学知识举例。(1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水；而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠。(2)铁器暴露在潮湿空气中会生锈；一、自发反应这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。2021/9/1

2、8注意：(1)一定条件指：一定的温度和压强外界帮助可以是如通电、光照等。(2)自发反应在恰当条件下才能实现.2021/9/18（P42交流与讨论）下列反应是室温能否自发进行？如能，写出相应的化学方程式1.水分解生成氢气和氧气的反应2.氯气与溴化钾溶液的反应3.乙烯与溴单质的反应4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应2021/9/181.水分解生成氢气和氧气的反应2.氯气与溴化钾溶液的反应3.乙烯与溴单质的反应4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应不能能不能能Cl2+2KBr=Br2+2KClC2H4+Br2CH2BrCH2Br2021/9/181.C3H8(g)+5O2(g)

3、=3CO2(g)+4H2O（l）△H=-2217.5kJ/mol2.2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)△H=-822kJ/mol3.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=-1648.4kJ/mol4.H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-546.6kJ/mol讨论下列反应在一定条件下能够自发进行，它们有哪些共同特征？化学反应中的自发过程共同特点：△H＜0，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态2021/9/18能量判据(焓判据）：绝大多数反应，放热方向是自发进行的方向。（△H＜0）即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。对于化学反应而言，绝大多

4、数的放热反应能自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全。二、焓变与反应方向2021/9/18吸热过程的反应能否自发进行？有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行思考：如：1、硝酸铵溶于水（P43观察与思考？）思考：上面的几个反应是吸热反应、那为什么还可以自发的进行呢？焓变（△H）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。2NH4Cl(s)+Ba(OH)2.8H2O(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+10H2O(l)NH4NO3(s)=NH4+(aq)+NO3-(aq)2、碳酸钙分解2021/9/18有序混乱2

5、021/9/18三、熵变与反应方向研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因素——体系的混乱度（熵S）熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。单位：J/(mol·K)通常：S（g）﹥S（l）﹥S（s）分子数越多，熵越大分子量越大，熵越大（分子数相等时）想一想：1.如何比较戊烷的3种同分异构体的熵值大小？2.等物质的量Li、Na、K熵的大小如何？3.金刚石和石墨的熵谁大？4.人从出生到成人到衰老的过程中，熵如何变化？熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。△S=S生成物总熵－S反应物总熵反应的△S越大,越有利于反应自发进行熵判据：体

6、系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（△S＞0）。且△S越大，越有利于反应自发进行。2021/9/181.H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)2.CaCO3==CaO(s)+CO2(g)3.NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq)4.N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)思考：判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？△S＞0△S＞0△S＞0△S<0△S＞0NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)显然，熵增也不是反应能否自发进行的唯一判据。2021/9/18正确判断一个化学反应是否能够自发进行必

7、须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行△H＜0△S>0△H>0△S＜0△H＜0△S＜0△H>0△S>0自发非自发不一定不一定2021/9/18吉布斯自由能判断反应自发进行的方向NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)△H＜0△S＜0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0△S>0判断这两个反应什么条件下自发进行｛△G＜0,自发进行△G＝0，可逆反应△G>0，非自发进行低温可行高温可行△G=△H-T△S拓展视野⊿H＞0；⊿S＞0高温自发进行⊿H＜0；⊿S＞0自发进行⊿H＜0；⊿S＜0低温自发进行⊿H＞0；⊿S＜0不自发HS综

8、合判据：2