(共23张PPT)
化学反应的方向
学习目标
自发过程与自发反应
焓变与反应方向
熵变与反应方向
反应方向的判断方法
自然界的一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。
能量角度:体系趋向于从高能状态转变为低能状态。
混乱度角度:在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向。
在一定条件下,不用借助外力就可以自发进行的过程。
特点:
自发过程
自发过程和自发反应
无要持续施加外力
非自发过程
在一定条件下,需要持续借助外力才能进行的过程。
自发过程和自发反应
水沸腾
水电解
自发过程和自发反应
自发反应
在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行的化学反应。
锌与硫酸铜
铜与硝酸银
无要持续施加外力
自发过程和自发反应
自发反应
特征
①具有方向性,即反应的某个方向在一定条件下是自发的,则其逆反应在该条件下肯定不自发。②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。
木炭燃烧
钢铁生锈
化学反应进行方向的判断依据
1. C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH =-2217.5 kJ·mol-1
2. 2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH =-822 kJ·mol-1
3. 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH =-1648.4 kJ·mol-1
下列反应在一定条件下都能自发进行,你知道这些反应能自发进行的可能原因吗?
焓判据:一般情况,ΔH<0的反应有自发进行的倾向
氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应是一个吸热反应,该反应在常温下就能自发进行。
不能直接用放热(ΔH<0)或吸热(ΔH>0)作为判断依据
焓变是判断反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素
生活中的有序变无序
化学上如何描述混乱度的?
熵:描述体系混乱程度的物理量,符号 S
熵值越大,混乱度越大。
熵
一般来讲,自发的化学反应有趋于体系混乱度增大的倾向。
熵值 ① 同一条件下,不同物质的熵值不同
② 同一物质的不同聚集状态熵值不同
S(g)>S(l)>S(s)
熵变
常见的熵增过程
1.固体的溶解过程
2.气体的扩散过程
3.在化学反应中,气体的物质的量增大的反应
熵:描述体系混乱程度的物理量,符号 S
熵值越大,混乱度越大。
熵判据
一般来讲,自发的化学反应有趋于体系混乱度增大的倾向。
熵变是判断反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
熵判据:一般情况,ΔS>0的反应有自发进行的倾向
自由能变化ΔG
1876年,吉布斯提出自由能变化ΔG,并认为化学反应总是向着自由能减小(ΔG<0)的方向进行,直至达到平衡。
在等温、等压条件的封闭体系中,
ΔG=ΔH-TΔS
T为热力学温度,为正值
H-TS T恒大于0
H<0,S>0,
H>0,S<0,
H>0,S>0,
H<0,S<0,
自由能变化ΔG 化学反应总是向着自由能减小的方向进行
思
前8分钟 看课本41-43页
后5分钟
完成对应的练习题;存在的疑问写在【我有问题要问】
1.知道自发过程与自发反应。
2.了解焓变与熵变共同影响反应进行方向,
会判断反应自发进行的方向。
3. 掌握定量判断反应方向的关系式。
议和展
在合作中解决问题
讨论重点:
1. 化学平衡状态的判断
2.学案上不会的问题
要求: 拿起资料,全员参与,
求同解疑,注重效率。
时间:5分钟
展
8分钟
自由展
规范用语:我提问、我回答、我质
疑、我纠错、我补充、、、
预设展
1. 下列不属于自发进行的变化是
A .红墨水加到清水中使整杯水变红
B. 冰在室温下融化成水
C. 水电解生成氢气和氧气
D. 铁器在潮湿的空气中生锈
√
预设展
2. 知道了某过程有自发性之后,则
A. 可判断出过程的方向
B. 可确定过程是否一定会发生
C. 可预测过程发生完成的快慢
D. 可判断过程的热效应
√
(1)放热反应一定能自发进行( )
(2)同种物质不同状态时熵值不同,气态时最大( )
(3)熵增的反应一定能自发进行( )
(4)自发反应在任何条件下均可发生( )
(5)过程自发性能确定过程发生的速率( )
×
√
×
×
×
(6)自发过程不需任何条件就能发生( )
(7)室温下冰变成水属于自发过程( )
(8)水由高处向低处流属于自发过程( )
(9)能自发进行的反应速率一定很大( )
×
√
×
√
预设展
结
课堂练习
B
1、下列内容与结论相对应的是( )
选项 内容 结论
A H2O(g)变成H2O(l) ΔS>0
B 硝酸铵溶于水可自发进行 因为该反应的ΔS>0
C 一个反应的ΔH>0,ΔS>0 反应一定不能自发进行
D H2(g)+F2(g)===2HF(g) 的ΔH=-271 kJ·mol-1ΔS=8 J·mol-1·K-1 反应在任意温度下都不能自发进行