化学反应的方向周磊.ppt

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2023/5/10,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,2023/5/10,水往低处流,生活中的自发过程,2023/5/10,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,2023/5/10,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。

2023/5/10,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.,2023/5/10,（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,2023/5/10,1.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,不能,能,不能,能,Cl2+2KBr=Br2+2KCl,C2H4+Br2CH2BrCH2Br,2023/5/10,1.C3H8（g）+5O2（g）=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：

H0，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态,2023/5/10,能量判据：

体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H0）。

对于化学反应而言，绝大多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,2023/5/10,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（s）=2NH3（g）+CaCl2（s）+2H2o（l）,NH4NO3（s）=NH4+（aq）+NO3-（aq）,2、碳酸钙分解,2023/5/10,有序,混乱,2023/5/10,三、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。

对于同一物质：

S（g）S（l）S（s）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：

体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（S0）。

且S越大，越有利于反应自发进行。

（P45交流与讨论）,2023/5/10,1.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？

S0,S0,S0,S0,2023/5/10,正确判断一个化学反应是否能够自发进行,必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H0S0H0S0H0S0H0S0,自发,非自发,不一定,不一定,2023/5/10,吉布斯自由能判断反应自发进行的方向,NH3（g）+HCl（g）NH4Cl（s）H0S0CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）H0S0,判断这两个反应什么条件下自发进行,G0,自发进行,G0，可逆反应,G0，非自发进行,低温可行,高温可行,G=H-TS,拓展视野,2023/5/10,1.H0该反应一定能自发进行；如：

Mg（s）+2HCl（aq）=MgCl2（aq）+H2（g）2.H0，S0，S0该反应在较高温度下能自发进行如：

CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）,判断依据：

G=HTS0反应能自发进行,2023/5/10,说出下列反应中的焓变，熵变，及自发性,CO2（s）CO2（g）2Mg（s）+O2（g）=2MgO（s）2K（s）+2H2O（l）=2K+（aq）+2OH-（aq）+H2（g）Ag+（aq）+Cl-=AgCl（s）,H0S0自发,H0，S0自发,H0自发,H0，S0自发,2023/5/10,下列反应中，熵减小的是,D.2CO（g）2C（s）O2（g）,B.2N2O5（g）4NO2（g）O2（g）,A.（NH4）2CO3（s）NH4HCO3（s）+NH3（g）,C.MgCO3（s）MgO（s）CO2（g）,D,练习1:

2023/5/10,A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C.自发反应在恰当条件下才能实现D.自发反应在任何条件下都能实现,练习2:

下列说法正确的是（）,C,2023/5/10,小结：

焓变和熵变对反应方向的共同影响,能量判据：

体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H0）。

熵判据：

体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（S0）。

且S越大，越有利于反应自发进行。

2023/5/10,1反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。

例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。

注意,2在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。

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。

例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。