反應的方向的學習課件第1頁/共16頁自發過程和自發反應自發過程：自然界中水總是從高處往地處流；電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動；室溫下冰塊自動融化；墨水擴散；食鹽溶解于水。自發反應：鎂條燃燒：Mg(s)+O2(g)=MgO(s)酸堿中和：H++OH-=H2O鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒：

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)第2頁/共16頁自發過程：

在一定溫度和壓強下，不借助光、電外部力量就能自動進行的過程。自發反應：

在一定溫度、壓強下，不借助(光、電能等）外部力量即能進行，或具有發生的可能性的反應稱為自發反應。自發反應是從屬于自發過程的，是屬于自發過程的一部分。那么我們該如何判斷一個過程，一個反應能否自發進行呢？一個過程或者一個反應要自發的進行是否要符合什么條件呢？第3頁/共16頁【探究】以“物體由高處自由下落”為代表，探究自發過程中有哪些共同點？自然界中水總是從高處往地處流；電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動；室溫下冰塊自動融化；觀察下列幾個自發進行的化學反應，找出它們的共同之處鈉與水反應2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=－368kJ/mol(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=－824kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol共同點：△H<0，放熱反應，高能向低能轉化。共同點：高能向低能轉化。第4頁/共16頁一、反應焓變與反應方向：注意：（1）焓判據只能用于判斷過程的方向，能否實現要看具體條件；（2）焓判據只判斷一定條件化學反應能否自發進行，與化學反應速率無關。（3）反應焓變是反應能否自發進行的一個因素，但不是唯一因素

自發過程的體系取向于從高能狀態轉變為低能狀態(這時體系會對外部做功或釋放熱量，焓變小于0)，這一經驗規律就是焓判據，是判斷化學反應進行方向的判據之一。第5頁/共16頁交流研討19世紀，化學家們曾認為決定化學反應能否自發進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發進行，而吸熱反應則不能自發進行。你同意這種觀點嗎？請舉例說明。第6頁/共16頁2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)△H=37.3kJ/molCaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

△H=178.2kJ/mol2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)

△H=126.1kJ/mol舉例：第7頁/共16頁總結：焓變作為判斷反應自發性的依據：若△H<0，正向反應能自發進行；若△H>0，正向反應不能自發進行，而逆向反應能自發進行。第8頁/共16頁一副嶄新的撲克牌被洗過后會怎樣？如果沒有法律的制約，世界會怎樣？下課鈴一響教室里會怎樣？你能發現這些看似不相干的事件之間的聯系嗎？克勞修斯

（德國）

熵S第9頁/共16頁二、熵（S）：

1.描述體系混亂度的物理量

2.符號：S單位：J?mol-1?K-13.大小判據：（1）物質的混亂度：體系混亂度越大，熵值越大；（2）同一條件：不同物質的熵值不同；

（3）物質的存在狀態：S(g)>S(l)>S(s)。

第10頁/共16頁4.反應熵變:反應產物的總熵與反應物總熵之差

(1)符號：△S(2)表達式:△S=∑S(生成物)–

∑S

(反應物)(3)正負判斷：①氣體體積增大的反應，△S>0,熵增加反應

②氣體體積減小的反應，△S<0,熵減小反應

練習：判斷下列反應熵變大小：1、N2+3H2=2NH32、2C+O2=2CO3、CaCO3=CaO+CO2△S＜0△S＜0△S＞0第11頁/共16頁1、冰→

液態水

→

水蒸氣2、氯化鈉晶體溶于水3、自發進行的吸熱反應：N2O5分解：

2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol碳酸銨的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)

△H=+74.9kJ/mol共同點：熵（S）增加【探究】下列自發過程熵變的特點第12頁/共16頁注意：（1）熵變只是反應能否自發進行的一種因素；（2）熵變（△S）只決定于體系的始態和終態，與變化的途徑無關；（3）熵判據只判斷一定條件化學反應能否自發進行，與化學反應速率無關。

總結：自發過程的兩大變化趨勢：（1）能量趨于減小(焓減）（2）混亂度趨于增大（熵增）三、反應熵變與反應方向：

在與外界隔離的體系中，自發過程將導致體系的熵增大，這一經驗規律叫做熵增原理。是在用來判斷化學反應方向時就稱為熵判據第13頁/共16頁練習：1.能用能量判據判斷下列過程的方向的是（）A.

水總是自發的由高處往低處流B.

放熱反應容易自發進行，吸熱反應不能自發進行C.

有序排列的火柴散落時成為無序排列D.

多次洗牌后，撲克牌的毫無規律的混亂排列的幾率大2.已知石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為：C(石墨，s)+O2（g）=CO2（g）

△H=-393.5kJ/molC(金剛石，s)+O2（g）

=CO2（g）

△H=-395.4kJ/mol關于金剛石和石墨的相互轉化，下列說法正確的是（）A.石墨轉化為金剛石是自發進行的過程B.金剛石轉化為石墨是自發進行的過程C.石墨比金剛石能量低D.金剛石比石墨能量低ABC第14頁/共16頁3.下列過程屬于熵增加的是（）A.固體的溶解過程B.氣體擴散過程C.水蒸氣變為液態水D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)4.下列說法中，正確的是（）A.自發反應一定是熵增大，非自發反應一定是熵減小或不變B.自發反應在恰當條件下才能實現C.自發反應在任何條件下均能實現D.同一物質的固、液、氣三種狀態的熵值相同5.下列反應中在高溫下不能自發進行的是（