高中化學 2.1化學反應的方向課件 魯科版選修4.ppt

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,,,第2章 化學反應的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學反應的方向,高中化學·選修4·魯科版,[目標導航] 1.了解熵變的概念及化學反應的方向與化學反應的焓變和熵變的關系。2.掌握化學反應在一定條件下能否自發(fā)進行的判斷依據(jù)。3.能根據(jù)定量關系式ΔH－TΔS判斷化學反應進行的方向。,一、反應焓變與反應方向 1．自發(fā)過程： (1)概念：在溫度和壓強一定的條件下，不借助 就能自動進行的過程。 (2)特點：具有方向性，即過程的某個方向在一定條件下是自發(fā)的，而其逆方向在該條件下是 自發(fā)的。,外力,肯定不能,2．反應焓變與反應方向的關系 (1)能自發(fā)進行的化學反應多數(shù)是ΔH 0反應。 (2)有些ΔH0反應也能自發(fā)進行。 結論：反應焓變與反應能否自發(fā)進行有關，但 決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素。,,不是,二、反應熵變與反應方向 1．熵 (1)概念：衡量 的物理量，其符號為 ，單位為 。 (2)特點：混亂度越大，體系越無序，體系的熵值就 。 (3)影響因素 ①同一物質(zhì)：S(高溫) S(低溫)；S(g) S(l) S(s)。 ②相同條件下的不同物質(zhì)：分子結構越復雜，熵值 。 ③S(混合物) S(純凈物)。,體系混亂度,S,J· mol－1·K－1,越大,,,,越大,,2．熵變 (1)概念： 與 之差。 (2)計算式：ΔS＝ 。 (3)正負判斷依據(jù) ①物質(zhì)由固態(tài)到液態(tài)、由液態(tài)到氣態(tài)或由固態(tài)到氣態(tài)的過程，ΔS 0，是熵 的過程。 ②氣體體積增大的反應，熵變通常都是ΔS 0，是熵 的反應。 ③氣體體積減小的反應，熵變通常都是ΔS 0，是熵 的反應。,反應產(chǎn)物總熵,反應物總熵,S(反應產(chǎn)物)－S(反應物),,增加,,增加,,減小,3．熵變與反應方向 (1)熵 有利于反應的自發(fā)進行。 (2)某些熵 的反應在一定條件下也能自發(fā)進行。 結論：反應熵變是與反應能否自發(fā)進行有關的一個因素，但 唯一因素。,增加,減小,不是,三、焓變與熵變對反應方向的共同影響 1．反應方向的判據(jù) (1)ΔH－TΔS 0 反應能自發(fā)進行。 (2)ΔH－TΔS＝0 反應達到平衡狀態(tài)。 (3)ΔH－TΔS 0 反應不能自發(fā)進行。 2．文字表述：在 、 一定的條件下，自發(fā)反應總是向ΔH－TΔS 的方向進行，直至達到 狀態(tài)。,,,溫度,壓強,0,平衡,1．(判一判)判斷正誤(正確打“√”，錯誤打“×”) (1)放熱反應一定能自發(fā)進行，吸熱反應一定不能自發(fā)進行 ( × ) (2)熵增反應一定能自發(fā)進行，熵減反應一定不能自發(fā)進行 ( × ) (3)能夠自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生，也一定能反應完全 ( × ),2．(選一選)下列關于焓變和熵變的說法正確的是 ( ) A．化學反應的焓變與反應的方向有關，化學反應的熵變與反應的方向無關 B．化學反應的焓變直接決定了化學反應的方向，化學反應的熵變不能決定化學反應的方向 C．焓變?yōu)樨摰姆磻寄茏园l(fā)進行，熵變?yōu)檎姆磻捕寄茏园l(fā)進行 D．化學反應的焓變和熵變都不是決定化學反應能否自發(fā)進行的唯一因素 答案 D,解析 一個反應的ΔH－TΔS0則是自發(fā)的，可看出ΔH和ΔS都對反應有影響，不只是由單方面決定。,3．(填一填) (填“0”或“0 (2)0 (3)0 (4)0,解析 (1)蔗糖溶于水形成溶液混亂度增大；(2)反應氣體分子數(shù)增多是熵增大的過程；(3)液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水，是熵值增大的過程；(4)反應氣體分子數(shù)增多是熵增大的過程。,一、化學反應進行方向的判斷方法 1．利用化學反應原理判斷的幾種方法 (1)相對強酸(堿)生成相對弱酸(堿)。 (2)氧化性強＋還原性強的物質(zhì)反應向氧化性弱＋還原性弱的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。 (3)不穩(wěn)定性物質(zhì)向穩(wěn)定性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。 (4)符合復分解反應條件下的溶液中的反應。,2．用焓變和熵變判斷反應的方向 判斷一定溫度、壓強條件下反應的方向時，應同時考慮焓變與熵變兩個因素，用ΔH－TΔS作為判據(jù)。在溫度、壓強一定的條件下，自發(fā)反應總是向ΔH－TΔS0，表明反應不能自發(fā)進行。,[關鍵提醒] 1.判據(jù)ΔH－TΔS只能用于溫度、壓強一定條件下的反應，不能用于其他條件(如溫度、體積一定)下的反應。 2．反應方向與條件有關，常溫、常壓下能自發(fā)進行的反應在其他溫度和壓強下不一定能自發(fā)進行。 3．判據(jù)ΔH－TΔS0說明在一定溫度和壓強下反應有自發(fā)的趨勢，不能說明在該條件下能否實際發(fā)生。反應能否發(fā)生、實現(xiàn)，還要看具體反應條件。,,[反思感悟] ΔH、ΔS、T是決定化學反應能否自發(fā)進行的三個因素，應根據(jù)ΔH－TΔS的數(shù)值判斷化學反應進行的方向。,二、化學反應的方向與ΔH－TΔS的關系 1．若ΔH0，即放熱的熵增加的反應，所有溫度下，反應一定能自發(fā)進行； 2．若ΔH0、ΔS0、ΔS0，即吸熱和熵增加的反應，高溫下反應能自發(fā)進行。,[關鍵提醒] 1.當焓變和熵變的作用相反且二者大小相差懸殊時，其中的某一因素占主導地位； 2．當焓變和熵變的作用相反且二者相差不大時，溫度對反應方向起決定作用。 例如：有些反應常溫下不能自發(fā)進行，在高溫下能自發(fā)進行；有些反應高溫下不能自發(fā)進行，在低溫下能自發(fā)進行。,已知焓變和熵變隨溫度變化很小。請幫助這位同學考慮如下問題： (1)判斷②反應高溫自發(fā)還是低溫自發(fā)：________(填“高溫”或“低溫”)。 (2)通過計算判斷①反應在常溫下能否自發(fā)進行__________。 (3)求算制取炭黑的允許溫度范圍______________________。 (4)為了提高甲烷的碳化程度，你認為下面四個溫度中最合適的是________。 A．905.2 K B．927 K C．1 273 K D．2 000 K 答案 (1)高溫 (2)不能自發(fā)進行 (3)927.8～1 709.4K (4)C,[反思感悟] 1. 利用ΔH－TΔS計算時，注意ΔS單位的換算。 2. ΔH－TΔS越小，越有利于自發(fā)反應，反應進行的程度越大。 3．當ΔH0，ΔS0或ΔH0，ΔS0時，反應能否自發(fā)進行與溫度有關。,