高二化学反应进行的方向人教实验版知识精讲.doc

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1、高二化学反应进行的方向人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：化学反应进行的方向1、自发过程与非自发过程2、反应方向的焓（能量）判据3、自发过程的熵判据4、化学反应自发进行的方向二.重点、难点：1、理解能量判据、熵的概念。2、理解能量判据和熵判据对化学反应进行方向的共同影响。3、学会利用能量判据和熵判据分析化学反应进行的方向。三.教学过程：反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分：化学反应进行的快慢——化学反应速率化学反应的限度——化学平衡化学反应进行的方向——能量判据和熵判据（一）自发过程与非自发过程水往低处流，而不会自发的向上流；一般在室温下

2、，冰块会融化，铁器在潮湿空气中会生锈，甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的。这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是，体系会对外部做功或释放热量，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。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。3、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；自发变化的最大限度是体系的平衡状态。4、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。如：镁条燃烧；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气

3、体遇明火就燃烧；锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等，这些反应都是自发的，其逆过程就是非自发的。（二）反应方向的焓（能量）判据1、对于化学反应，有着向能量较低方向进行的趋势，也就是通过放热实现的，那么焓减小有利于反应自发，它是自发反应的一个内在推动力。焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。［思考］吸热反应是非自发进行吗？多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如在25℃和1.01×105Pa时：2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.7kJ/molNH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+

4、CH3COONH4（aq）+H2O（l）△H=＋37.3kJ/mol［分析］固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？除自发的化学反应外，还有一类自发过程，例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯

5、物质难以保存的最本质的解释)。又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。以扑克牌为例，经过多次的洗牌之后，严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律的混乱排列的机会相比，大概要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。（三）自发过程的熵判据1、混乱度与熵（1）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得更加无

6、序。（2）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。2、影响熵值大小的因素：（1）聚集状态：B(g)>B(l)>B(s)。（2）温度：同一物质时，温度越高，熵值越大。（3）分子结构：分子量相近，结构越复杂，熵越大。对称性越好，熵越小。（4）分子量：结构相近，分子量越大，熵越大。3、熵变：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在混乱度的变化，叫做熵变。符号：△S， 单位：J·mol－1·K－1。△S=S产物－S反应物4、自发过程的熵判据：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

7、增原理，是判断化学反应方向的另一判据——熵判据。如产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。5、反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。如有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：－10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）。（四）化学反应自发进行的方向在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。反应进行方向的判断方法：∆H－T∆S<0反应能自发进行；∆H－T∆S=0反应达到平衡状态；∆H－T∆S>0反应不能自发进行。在温度、压强一定的条件

8、下，焓因素