化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向背景图课件ppt

这是一份化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向背景图课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了高能状态，低能状态，放热反应，反应的焓变，探究二，观察自然，熵增原理，为什么，学与问，课堂总结等内容，欢迎下载使用。

将一杯开水放在空气中，不久就变成冷水了。但我们把一杯冷水放多久它都不会变成开水。你知道是什么原因吗？
如果要把冷水变为开水，我们要怎么做呢？
体系总是趋于从能量高的状态向能量低的状态自发进行，能量越低越稳定。
自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能进行或具有发生的可能性的反应，称为自发反应。
判断下列反应是不是自发反应？NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ/mlCu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s)△H= -181.75 kJ/ml2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ/ml
观察几个反应，找出它们的共同特点?
共同特点： △H < O即放热反应
放热反应使体系能量降低， △H < O有利于反应自发进行。
体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H ﹤0）。放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行倾向。
练习1：已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：C（金刚石、s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－395.41kJ/ml，C（石墨、s）＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－393.51kJ/ml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
利用焓变来判断反应进行的方向不全面
在25℃，101KPa下，上述反应(△H＞O)能自发进行。
△H < O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△H < O，焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
还有什么因素决定着化学反应的方向呢？
一把红豆和一把绿豆同时被撒在地上会怎样？下课后教室中的同学们会怎么样？一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？ …
——量度体系混乱程度的物理量
单位：J/(ml·K)
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变（△S）大于零。△S = S（生成物）-S（反应物）
1、体系混乱度越大，熵值越大，体系混乱度越小，熵值越小。
3、混乱度越大越稳定，△S > O有利于反应自发进行。
4.熵的正负判断： ①气体体积增大的反应，△S>0,熵增加反应 ②气体体积减小的反应，△S<0,熵减小反应
练习：判断下列反应熵变大小：1、N2+3H2=2NH3 2、2C+O2=2CO3、CaCO3=CaO+CO2
S(水) ：69.9J ml-1K-1
S(冰) ：47.9J ml-1K-1
S(水蒸气)：188.7J ml-1K-1
①同一物质：S(g) ＞ S(l) ＞S(s)
②固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。
③物质的量越大，分子数越多，熵值越大。
N2O4=2NO2 △H﹥0
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) △H﹥0
(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(S)+NH3(g) △H﹥0
C+CO2=2CO △H﹥0
请分析这四个吸热反应可以自发进行的原因
发生离子反应的条件之一是生成气体，试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论指导作用是否有新的体会？
生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
生成气体或气体的物质的量增大，是熵增过程，反应自发。
1.下列过程属于熵增加的是（ ）A.固体的溶解过程B.气体扩散过程C.水蒸气变为液态水D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
2.下列反应中，ΔS最大的是( ) A.CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g) B.2SO2(g)+O2(g)＝2SO3(g) C.N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g) D.CuSO4(s)+5H2O(l)＝CuSO4•5H2O(s)
化学反应的最终判据到底是什么呢？
反应是否自发还会受温度影响
在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应焓变有关，又可能与反应熵变有关，在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为△H-T△S 。
3、复合判据（自由能变化）
△ G = △H - T △S
① 当△G<0时，反应自发进行；
② 当△G>0 时，反应不自发进行；
[规律] 恒温、恒压下： 反应方向的判据是体系自由能变化（△ G）。
美国物理化学家吉布斯
③当△ G=0时，反应达到平衡状态。
2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g)
△H = -78.03 kJ·ml-1 △S = +494.4 J·ml-1·K-1
CO(g)==C(s，石墨)+1/2O2(g)
△H =+110.5 kJ·ml-1 △S = -89.36 J·ml-1·K-1
判断下列反应能否自发进行
4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)
△H = -444.3kJ·ml-1 △S = -280.1 J·ml-1·K-1
１、能量判据(焓判据）：
是判断化学反应进行方向的判据之一。
是判断化学反应进行方向的另一判据。
4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程一定会发生和过程发生的速率
二、化学反应进行方向的判据
3、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B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)； △H=+56.7kJ/mlC、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mlD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/ml
6、250C和1.01×105Pa时，反应: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76kJ/ml， 自发进行的原因是（ ） A、是吸热反应； B、是放热反应； C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。
5、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，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； B、其分解是因为外界给予了能量； C、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。
1.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
2.下列对熵的理解不正确的是(　　)A．同种物 质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D．25℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应
4.某反应：A=B+C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　A．ΔH＜0、ΔS＜0 B．ΔH＞0、ΔS＜0C．ΔH＜0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＞0