人教版高中化學選修4 化學反應原理 第二章 第四節(jié)《化學反應進行的方向》（第1課時）

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歡迎進入化學課堂 江西省教育信息技術研究 十二五 規(guī)劃2012年度課題 基于網絡的高中化學課件庫的建設與應用研究 課題編號 GDK 2012 G 72883 主持人 桂耀榮 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 2 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 3 第二章化學反應速率和化學平衡 第四節(jié)化學反應進行的方向 第1課時 新課標人教版高中化學課件系列 選修4化學反應原理 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 4 化學反應進行的快慢 化學反應的限度 化學反應進行的方向 化學反應速率 化學平衡 化學反應原理的組成部分 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 5 自發(fā)反應 在一定條件下不需外界幫助就能自動進行的反應 稱為自發(fā)反應 自發(fā)過程 在一定條件下 不借助外部力量就能自動進行的過程 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 6 自然界中水總是從高處往低處流 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 火柴棒散落等 這些生活中的現象將向何方發(fā)展 我們非常清楚 因為它們有明顯的自發(fā)性 其中是否蘊藏了一定的科學原理 能量由高到低 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 7 下列反應在一定條件下都能自發(fā)進行 你知道這些反應能自發(fā)進行的主要原因嗎 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2217 5kJ mol 12Na s Cl2 g 2NaCl s H 822kJ mol 14Fe s 3O2 g Fe2O3 s H 1648 4kJ mol 1H2 g F2 g 2HF g H 546 6kJ mol 1 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 8 共同特點 H O即放熱反應 放熱反應使體系能量降低 能量越低越穩(wěn)定 H O有利于反應自發(fā)進行 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 9 1 能量判據 焓判據 反應物的總能量高 生成物的總能量低 放熱反應 H 0 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 10 日常生活中長期積累的經驗而總結得到一條經驗規(guī)律 能量判據 焓判據 體系趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài) 這時體系會對外做功或者釋放熱量即 H 0 思考 是不是所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱的 能量判據又稱焓判據 即 H 0的反應有自發(fā)進行的傾向 焓判據是判斷化學反應進行方向的判據之一 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 11 結論 H O有利于反應自發(fā)進行 但自發(fā)反應不一定要 H O 2NH4Cl s Ba OH 2 8H2O s NH3 g BaCl2 s 10H2O l 2N2O5 g 4NO2 g O2 g NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g 焓變只是反應能否自發(fā)進行的一個因素 但不是惟一因素 只根據焓變來判斷反應方向是不全面的 H O 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 12 有序 混亂 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 13 混亂度與熵 混亂度 表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài) 混亂度的增加意味著體系變得更加無序 熵 熱力學上用來表示混亂度的狀態(tài)函數 符號為S 體系的無序性越高 即混亂度越高 熵值就越大 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 14 在密閉條件下 體系有由有序自發(fā)地轉變?yōu)闊o序的傾向 熵增 同一物質 在氣態(tài)時熵最大 液態(tài)時次之 固態(tài)時最小 熵變 S 化學反應中要發(fā)生物質的變化或物質狀態(tài)的變化 因此存在著熵變 S S產物 S反應物 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 15 2 熵判據 火柴散落過程混亂度如何變化 從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā) 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 16 1 同一物質氣態(tài)時熵值最大 液態(tài)較小 固態(tài)時最小 2 固體的溶解過程 墨水擴散過程和氣體擴散過程 3 反應過程中氣體物質的量增加的反應 導致混亂度增加的一些因素 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 17 自發(fā)反應一定是熵增加的反應嗎 2H2 g O2 g 2H2O l 結論 S O有利于反應自發(fā)進行 自發(fā)反應不一定要 S O 熵變是反應能否自發(fā)進行的一個因素 但不是惟一因素 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 18 化學反應自發(fā)進行的方向 2 物質的混亂度趨于增加 1 物質具有的能量趨于降低 H 焓變 S 熵變 0 放熱反應 自發(fā)進行 不自發(fā)進行 不能定性判斷 不能定性判斷 H 0 H 0 H 0 H 0 S 0 S 0 S 0 S 0 熵增原理 0 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 19 思考交流 根據你已有的知識和經驗 分析下列過程的焓變 熵變與反應方向焓變熵變能否自發(fā) NH3 g HCl g NH4Cl s 0 NH4Cl s NH3 g HCl g NH4Cl s NH3 g HCl g 加熱 反應能否自發(fā)還與溫度有關 要正確判斷一個化學反應能否自發(fā)進行 必須綜合考慮反應的焓變 H和熵變 S 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 20 吉布斯 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 21 信息 體系自由能變化 G 綜合考慮了焓變和熵變對反應體系的影響 G H T S 為熱力學溫度 均為正值 在恒溫 恒壓下 用 G判斷化學反應在該狀況時自發(fā)進行的方向顯得更為科學 當 G 0時可自發(fā)進行 請閱讀所給信息 然后回答問題 自發(fā)進行 不自發(fā)進行 低溫時 高溫時 低溫時 高溫時 低溫不自發(fā) 高溫自發(fā) 低溫自發(fā) 高溫不自發(fā) H 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 22 3 復合判據 自由能變化 G G H T S G單位 kJ mol G0 反應不能自發(fā)進行 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 23 H S 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 24 2KClO3 s 2KCl s 3O2 g H 78 03kJ mol 1 S 494 4J mol 1 K 1 CO g C s 石墨 1 2O2 g H 110 5kJ mol 1 S 89 36J mol 1 K 1 判斷下列反應能否自發(fā)進行 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 25 4Fe OH 2 s 2H2O l O2 g 4Fe OH 3 s H 444 3kJ mol 1 S 280 1J mol 1 K 1 H 298K 178 2kJ mol 1 S 298K 169 6J mol 1 K 1 CaCO3 s CaO s CO2 g 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 26 1 反應的自發(fā)性只能用于判斷反應的方向 不能確定反應是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率 例如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件 二者發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的 但只有后者可以實現 注意 2 在討論過程的方向時 指的是沒有外界干擾時體系的性質 如果允許外界對體系施加某種作用 就可能出現相反的結果 例如水泵可以把水從低水位升至高水位 高溫高壓下可以是石墨轉化為金剛石 實現的先決條件是要向體系中輸入能量 該過程的本質仍然是非自發(fā)性的 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 27 影響因素 焓減小有利于反應自發(fā) 熵增大有利于反應自發(fā) 溫度 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 28 隨堂訓練 1 下列過程是非自發(fā)的是 A 水由高處向低處流B 天然氣的燃燒C 鐵在潮濕空氣中生銹D 室溫下水結成冰2 碳酸銨在室溫下就能自發(fā)地分解產生氨氣 對其說法中正確的是 A 其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體 使體系的熵增大B 其分解是因為外界給予了能量C 其分解是吸熱反應 據能量判據不能自發(fā)分解D 碳酸鹽都不穩(wěn)定 都能自發(fā)分解 D A 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 29 3 下列說法正確的是 A 凡是放熱反應都是自發(fā)的 由于吸熱反應都是非自發(fā)的B 自發(fā)反應一定是熵增大 非自發(fā)反應一定是熵減少或不變C 自發(fā)反應在恰當條件下才能實現D 自發(fā)反應在任何條件下都能實現4 自發(fā)進行的反應一定是 A 吸熱反應B 放熱反應C 熵增加反應D 熵增加或者放熱反應 C D 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 30 5 下列說法不正確的是 A 焓變是一個與反應能否自發(fā)進行有關的因素 多數的能自發(fā)進行的反應都是放熱反應B 在同一條件下不同物質有不同的熵值 其體系的混亂程度越大 熵值越大C 一個反應能否自發(fā)進行取決于該反應放熱還是吸熱D 一個反應能否自發(fā)進行 與焓變和熵變的共同影響有關 C 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 31 6 以下自發(fā)反應可用能量判據來解釋的是 A 硝酸銨自發(fā)地溶于水B 2N2O5 g 4NO2 g O2 g H 56 7kJ molC NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g H 74 9kJ molD 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol D 化學反應進行的方向 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 32 D 7 下列反應中 熵減小的是 A NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g B 2N2O5 g 4NO2 g O2 g C MgCO3 s MgO s CO2 g D 2CO g 2C s O2 g 化學反應進行的方向 8 某化學反應其 H 122kJ mol 1 S 231J mol 1 K 1 則此反應在下列哪種情況下可自發(fā)進行 A 在任何溫度下都能自發(fā)進行B 在任何溫度下都不能自發(fā)進行C 僅在高溫下自發(fā)進行D 僅在低溫下自發(fā)進行 A 2020 4 14 江西省鷹潭市第一中學桂耀榮 33 Thanks謝謝您的觀看 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全