2.3化学反应的方向 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1(共35张PPT)
文档属性
| 名称 | 2.3化学反应的方向 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1(共35张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 70.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-10-10 15:17:00 | ||
图片预览
文档简介
(共35张PPT)
第三节 化学反应的方向
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关,发展证据推理与模型认知的核心素养。
2.结合焓变、熵变判断自发反应进行的方向,认识事物的发展、变化常常受多种因素制约,发展科学态度与社会责任的核心素养。
核心素养
发展目标
自发反应
一
汽车尾气中的主要污染物是 NO 以及燃料不完全燃烧所产生的 CO，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车的尾气:
2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)
你们能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？
思考交流
上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前面三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后面两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应进行的方向问题。
1）高处的水往低处流；
2）热量由高温物体传向低温物体；
3）电流由电势高的地方流向电势低的地方；
自然界中的自发过程
4）室温下冰块自动融化；
5）墨水扩散；
Cu和AgNO3反应
NaOH和HCl反应
Na投入H2O中
铁生锈
Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) △H= -181.75 kJ·mol-1
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ·mol-1
2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ·mol-1
铁生锈：Fe(s) …… Fe2O3 (aq) △H= -790.7 kJ·mol-1
自发反应
1.自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
2.自发反应：在一定条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。
如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？
3.非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。
并不是自发反应一定能发生，非自发反应一定不能发生。自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发生则不能确定。例如：碳的燃烧是一个自发反应，但需要借助外界条件“点燃”，反应才能发生。
自发过程的特点：
(1)具有单向性.
(2)体系趋向于高能状态 低能状态
(3)体系趋向于有序状态 无序状态
“正”可以，“逆”不可以（合成氨）
如燃烧自发，但在常温不自发
过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
利用所给试剂和物品设计实验验证：
Ba(OH) 2固体、NH4Cl固体、药匙、保鲜袋、橡皮筋
探究1：焓变对化学反应自发进行方向的影响
2）为了让两者混合均匀和更直观地感知实验现象，可用手轻轻搓混合物！
提示：
1）所取Ba(OH) 2固体、NH4Cl固体质量比约3：2
3）为了环保请扎紧保鲜袋袋口。
4）及时记录实验现象及结论
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l)
是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？
Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH= -216.8 kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发反应的倾向
大多数放热反应是可以自发进行的
NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=＋31.4KJ/mol
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ/mol
少数吸热反应也可以自发进行的
结论：
1.ΔH < 0有利于反应自发进行但自发反应不一定要ΔH < 0；
2.焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
——趋向于体系混乱度增大
——趋向于体系混乱度增大
熵
——趋向于体系混乱度增大
固体溶解过程
气体的扩散
1）熵的定义：
熵是衡量体系 的物理量；符号 ，
构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度 ，熵值 ；同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）
2）熵变：化学反应中存在着熵变，符号 ；
△S=S产物－S反应物。体系的混乱度增大ΔS 0 ，体系的混乱度减小ΔS 0。高中阶段的熵变（ΔS）直接看气体的个数，反应前后气体数增加则为熵增，反之则为熵减。
3）体系有自发地向混乱度 的方向转化的趋势。
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。
混乱度
S
越大
越大
ΔS
>
<
增大
Na(l) + KCl(l) === NaCl(l) + K(g)
高温
熵增拉动
假设世界末日到了，诺亚方舟上只能够携带一对动物和一个信封，信封背面，你可以总结所有人类知识，那你们会写下什么？让其它的文明知道我们曾经有过的文明。人类全部的文明概括成为三个公式
第一个公式，1＋1=2。
第二个公式，E= mc2 E代表能量，m代表质量，c代表光速
第三个公式，
首先，人类是一个善用抽象概念、寻找确定性和因果关系的物种（1+1=2），在这个基础上建设起了它的文明。人类懂得它的认知程度可以远远超出它的直观想象力（质能转化公式），并且掌握了核武器。人类还认识到世界充满了不确定性（熵的定义），并且在不确定性的基础上建立了现代的通信。
熵减的过程是痛苦的，前途是光明的
水从青藏高原流到大海，是能量释放的过程，一路欢歌笑语，泉水叮咚，泉水叮咚，泛起阵阵欢乐的浪花。遇山绕过去，遇洼地填成湖，绝不争斗。若流到大海再不回来，人类社会就死了。当我们用水泵把水抽到高处的时候，是用外力恢复它的能量，这个熵减过程多么痛苦呀!水泵叶片飞速地旋转，狠狠打击着水，把水打向高处，你听到过水在管子里的呻吟吗 我听见过"妈妈我不学钢琴呀!"，"我想多睡一会。"，"妈妈痛，好痛呀!不要打我呀!我做作业了。"
人的熵减同样。从幼儿园认字、弹琴;小学学数学;中学历史、物理;大学工程;又硕士、博士，考试前的不眠灯光……。好不容易毕业了，考核又要受打A、B、C，末位淘汰……的挤压。熵减的过程十分痛苦，十分痛苦呀!但结果都是光明的。从小就不学习，不努力，熵增的结果是痛苦呀!我想重来一次，但没有来生。
人和自然界，因为都有能量转换，才能增加势能，才使人类社会这么美好。
任正非 2018 年1月15日
克劳修斯
（德国）
熵 S
CH4 O2 CO2
186.15 205.03 214
H2O(l) HNO3(l) Br2(l)
69.9 156 152
NaCl Fe 金刚石
72.1 27.3 2.4
标准状况下：1 mol不同物质的熵S(J mol-1K-1)
1） 同一物质的熵 值大小: S(气) S(液) S(固)
＞
＞
增加（⊿S＞0）
增加（⊿S＞0）
同一物质在不同状态时的熵值
2） 固体的溶解, 墨水在水中的扩散和气体的扩散过程都是混乱度 的过程
3）产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应都是体系熵值 的反应。
S(水) ：69.9 J·mol-1·K-1
S(冰) ：47.9 J·mol-1·K-1
S(水蒸气)：188.7 J·mol-1·K-1
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l)
△H =+149KJ/mol
思考：吸热反应Ba(OH)2(s)和NH4Cl(s) 能自发进行的原因是什么？
S=+169.6Jmol-1K-1
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+ H2O(l) +CH3COONH4(aq)
H ＝+37.3 KJ·mol-1
S=+184.0J·mol-1·K-1
在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着熵减少的方向自发进行吗？
△S= -284.3J·mol-1·K-1
△S=-31.7J·mol-1·K-1
NH3 (g) + HCl(g)= NH4Cl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)
1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) △S=+80.7J·mol-1·K-1
放热
熵增
吸热
熵减
放热
熵减
吸热
熵增
2）TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=+161.9kJ·mol-1
3）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H= -176.9kJ·mol-1
△S= -38.4J·mol-1·K-1
△S= -284.3J·mol-1·K-1
△S=+169.6J·mol-1·K-1
4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g )
根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与是能否
自发进行
△H=+178.2kJ·mol-1
△H= - 57.3kJ·mol-1
自发
不自发
自发
高温自发，
低温不自发
证实法：要证明一个观点成立，就是列举能够支持此观点的实例。
证伪法：要否定一个观点，只需举出一个反例即可。
对“△S > 0的反应能自发进行 ”这一观点，利用所给试剂设计实
验进行证明和证伪。
试剂：CaCl2（aq）、HCl（aq）、Na2CO3（aq）
书写化学反应方程式并说出证明或证伪的理由。
证实 2HCl+Na2CO3= 2NaCl+CO2↑+ H2O S > 0 反应能自发进行
证伪 CaCl2+Na2CO3= 2NaCl+CaCO3 ↓ S < 0 反应也能自发进行
1） 和 共同影响着化学反应自发进行的方向。体系能量 （△H 0）和混乱度 （△S 0）都能促使反应自发进行。
2）△H＜0且△S＞0的反应一定 自发进行
△H＞0且△S＜0的反应一定 自发进行
3）要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的 和 。
焓变
熵变
降低
＜
＞
增加
能
不能
焓变
熵变
熵与环境
在环境学家看来熵增就是污染……
熵在其他领域的应用
熵与社会
熵增就是社会混乱
衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度增大，当熵值达极大值时即死亡。当系统的总熵变小于零时，生命处在生长、发育的阶段，向着更加高级有序的结构迈进。
当总熵变为零时，生命体将维持在一个稳定、成熟的状态，而总熵变大于零的标志则是疾病、衰老、死亡。这是一个不可抗拒的自然规律。
熵与生命
△ G=△H—T △S
自由能变化
注：T为热力学温度，单位K。T = t + 273.15(t为摄氏度，单位℃)T不为负数；
G为自由能，状态函数。△G：自由能变化量
化学反应的最终判据到底是什么呢
美国物理化学家吉布斯
水结成冰和冰融化成水的思考？
△G= △H—T·△S
△G<0的反应可自发进行
△G>0的反应不可自发进行
焓变 熵变 反应能否自发进行
自发进行
不自发进行
不能定性判断
不能定性判断
H<0
H<0
H>0
H>0
S>0
S>0
S<0
S<0
△G=0的反应达到平衡状态
△G=△H—T △S
△G<0
△H ＜0 △S > 0 自发
△H ＜0 △S＜ 0 低温可行
△H > 0 △S > 0 高温可行
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△G>0
△H > 0 △S ＜0 非自发
△G=0
可逆反应到达平衡状态
△H
△S
H>0
S>0
高温下
反应自发进行
H>0
S<0
所有温度下
反应不能自发进行
H<0
S>0
所有温度下
反应自发进行
H<0
S<0
低温下
反应自发进行
焓大熵大温度大
焓小熵小温度小
知识回顾
化学反应与能量的变化 (焓判据)
化学反应与熵值的变化 (熵判据)
“焓”与“熵”共同对化学反应的自发性产生影响
吉布斯自由能的定量判断
理解反应
设计反应
△S > O有利于反应自发进行
△H < O有利于反应自发进行
判断正误
(1)自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生。（ ）
(2)O2转变为O3时，熵减小。( )
(3)凡是焓变小于零的反应都能自发进行。( )
(4)某反应在某一条件下正向能自发进行，则在该条件下其逆向必定不能自发进行。( )
(5)合成氨反应N2＋3H2 2NH3 ΔH<0，高温有利于其自发进行。( )
(6)能自发进行的反应不一定真的能发生。( )
×
√
×
√
×
√
4NH3(g)+5O2(g) ======4NO(g)+6H2O(g) ΔH=－905.8kJ/mol
催化剂
Δ
氨催化氧化是一个放热量很大的反应，反应的温度通常在
780-840℃；
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H<0
低温
高温
在150℃左右，NO2就开始分解；在800℃左右，逆向已很彻底了。
氨气催化氧化为什么不一步到位生成二氧化氮？工业上制备硝酸,为何要将氨的催化氧化产物NO降低到较低温度再被空气氧化
影响因素：
化学反应的方向
反应焓变
反应熵变
共同影响
吸热
放热
熵增
熵减
小结
焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发
第三节 化学反应的方向
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关,发展证据推理与模型认知的核心素养。
2.结合焓变、熵变判断自发反应进行的方向,认识事物的发展、变化常常受多种因素制约,发展科学态度与社会责任的核心素养。
核心素养
发展目标
自发反应
一
汽车尾气中的主要污染物是 NO 以及燃料不完全燃烧所产生的 CO，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车的尾气:
2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)
你们能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？
思考交流
上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前面三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后面两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应进行的方向问题。
1）高处的水往低处流；
2）热量由高温物体传向低温物体；
3）电流由电势高的地方流向电势低的地方；
自然界中的自发过程
4）室温下冰块自动融化；
5）墨水扩散；
Cu和AgNO3反应
NaOH和HCl反应
Na投入H2O中
铁生锈
Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) △H= -181.75 kJ·mol-1
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ·mol-1
2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ·mol-1
铁生锈：Fe(s) …… Fe2O3 (aq) △H= -790.7 kJ·mol-1
自发反应
1.自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
2.自发反应：在一定条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。
如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？
3.非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。
并不是自发反应一定能发生，非自发反应一定不能发生。自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发生则不能确定。例如：碳的燃烧是一个自发反应，但需要借助外界条件“点燃”，反应才能发生。
自发过程的特点：
(1)具有单向性.
(2)体系趋向于高能状态 低能状态
(3)体系趋向于有序状态 无序状态
“正”可以，“逆”不可以（合成氨）
如燃烧自发，但在常温不自发
过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
利用所给试剂和物品设计实验验证：
Ba(OH) 2固体、NH4Cl固体、药匙、保鲜袋、橡皮筋
探究1：焓变对化学反应自发进行方向的影响
2）为了让两者混合均匀和更直观地感知实验现象，可用手轻轻搓混合物！
提示：
1）所取Ba(OH) 2固体、NH4Cl固体质量比约3：2
3）为了环保请扎紧保鲜袋袋口。
4）及时记录实验现象及结论
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l)
是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？
Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH= -216.8 kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) ΔH= -571.6 kJ·mol-1
放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发反应的倾向
大多数放热反应是可以自发进行的
NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=＋31.4KJ/mol
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ/mol
少数吸热反应也可以自发进行的
结论：
1.ΔH < 0有利于反应自发进行但自发反应不一定要ΔH < 0；
2.焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
——趋向于体系混乱度增大
——趋向于体系混乱度增大
熵
——趋向于体系混乱度增大
固体溶解过程
气体的扩散
1）熵的定义：
熵是衡量体系 的物理量；符号 ，
构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度 ，熵值 ；同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）
2）熵变：化学反应中存在着熵变，符号 ；
△S=S产物－S反应物。体系的混乱度增大ΔS 0 ，体系的混乱度减小ΔS 0。高中阶段的熵变（ΔS）直接看气体的个数，反应前后气体数增加则为熵增，反之则为熵减。
3）体系有自发地向混乱度 的方向转化的趋势。
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。
混乱度
S
越大
越大
ΔS
>
<
增大
Na(l) + KCl(l) === NaCl(l) + K(g)
高温
熵增拉动
假设世界末日到了，诺亚方舟上只能够携带一对动物和一个信封，信封背面，你可以总结所有人类知识，那你们会写下什么？让其它的文明知道我们曾经有过的文明。人类全部的文明概括成为三个公式
第一个公式，1＋1=2。
第二个公式，E= mc2 E代表能量，m代表质量，c代表光速
第三个公式，
首先，人类是一个善用抽象概念、寻找确定性和因果关系的物种（1+1=2），在这个基础上建设起了它的文明。人类懂得它的认知程度可以远远超出它的直观想象力（质能转化公式），并且掌握了核武器。人类还认识到世界充满了不确定性（熵的定义），并且在不确定性的基础上建立了现代的通信。
熵减的过程是痛苦的，前途是光明的
水从青藏高原流到大海，是能量释放的过程，一路欢歌笑语，泉水叮咚，泉水叮咚，泛起阵阵欢乐的浪花。遇山绕过去，遇洼地填成湖，绝不争斗。若流到大海再不回来，人类社会就死了。当我们用水泵把水抽到高处的时候，是用外力恢复它的能量，这个熵减过程多么痛苦呀!水泵叶片飞速地旋转，狠狠打击着水，把水打向高处，你听到过水在管子里的呻吟吗 我听见过"妈妈我不学钢琴呀!"，"我想多睡一会。"，"妈妈痛，好痛呀!不要打我呀!我做作业了。"
人的熵减同样。从幼儿园认字、弹琴;小学学数学;中学历史、物理;大学工程;又硕士、博士，考试前的不眠灯光……。好不容易毕业了，考核又要受打A、B、C，末位淘汰……的挤压。熵减的过程十分痛苦，十分痛苦呀!但结果都是光明的。从小就不学习，不努力，熵增的结果是痛苦呀!我想重来一次，但没有来生。
人和自然界，因为都有能量转换，才能增加势能，才使人类社会这么美好。
任正非 2018 年1月15日
克劳修斯
（德国）
熵 S
CH4 O2 CO2
186.15 205.03 214
H2O(l) HNO3(l) Br2(l)
69.9 156 152
NaCl Fe 金刚石
72.1 27.3 2.4
标准状况下：1 mol不同物质的熵S(J mol-1K-1)
1） 同一物质的熵 值大小: S(气) S(液) S(固)
＞
＞
增加（⊿S＞0）
增加（⊿S＞0）
同一物质在不同状态时的熵值
2） 固体的溶解, 墨水在水中的扩散和气体的扩散过程都是混乱度 的过程
3）产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应都是体系熵值 的反应。
S(水) ：69.9 J·mol-1·K-1
S(冰) ：47.9 J·mol-1·K-1
S(水蒸气)：188.7 J·mol-1·K-1
Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l)
△H =+149KJ/mol
思考：吸热反应Ba(OH)2(s)和NH4Cl(s) 能自发进行的原因是什么？
S=+169.6Jmol-1K-1
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+ H2O(l) +CH3COONH4(aq)
H ＝+37.3 KJ·mol-1
S=+184.0J·mol-1·K-1
在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着熵减少的方向自发进行吗？
△S= -284.3J·mol-1·K-1
△S=-31.7J·mol-1·K-1
NH3 (g) + HCl(g)= NH4Cl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)
1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) △S=+80.7J·mol-1·K-1
放热
熵增
吸热
熵减
放热
熵减
吸热
熵增
2）TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=+161.9kJ·mol-1
3）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H= -176.9kJ·mol-1
△S= -38.4J·mol-1·K-1
△S= -284.3J·mol-1·K-1
△S=+169.6J·mol-1·K-1
4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g )
根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与是能否
自发进行
△H=+178.2kJ·mol-1
△H= - 57.3kJ·mol-1
自发
不自发
自发
高温自发，
低温不自发
证实法：要证明一个观点成立，就是列举能够支持此观点的实例。
证伪法：要否定一个观点，只需举出一个反例即可。
对“△S > 0的反应能自发进行 ”这一观点，利用所给试剂设计实
验进行证明和证伪。
试剂：CaCl2（aq）、HCl（aq）、Na2CO3（aq）
书写化学反应方程式并说出证明或证伪的理由。
证实 2HCl+Na2CO3= 2NaCl+CO2↑+ H2O S > 0 反应能自发进行
证伪 CaCl2+Na2CO3= 2NaCl+CaCO3 ↓ S < 0 反应也能自发进行
1） 和 共同影响着化学反应自发进行的方向。体系能量 （△H 0）和混乱度 （△S 0）都能促使反应自发进行。
2）△H＜0且△S＞0的反应一定 自发进行
△H＞0且△S＜0的反应一定 自发进行
3）要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的 和 。
焓变
熵变
降低
＜
＞
增加
能
不能
焓变
熵变
熵与环境
在环境学家看来熵增就是污染……
熵在其他领域的应用
熵与社会
熵增就是社会混乱
衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度增大，当熵值达极大值时即死亡。当系统的总熵变小于零时，生命处在生长、发育的阶段，向着更加高级有序的结构迈进。
当总熵变为零时，生命体将维持在一个稳定、成熟的状态，而总熵变大于零的标志则是疾病、衰老、死亡。这是一个不可抗拒的自然规律。
熵与生命
△ G=△H—T △S
自由能变化
注：T为热力学温度，单位K。T = t + 273.15(t为摄氏度，单位℃)T不为负数；
G为自由能，状态函数。△G：自由能变化量
化学反应的最终判据到底是什么呢
美国物理化学家吉布斯
水结成冰和冰融化成水的思考？
△G= △H—T·△S
△G<0的反应可自发进行
△G>0的反应不可自发进行
焓变 熵变 反应能否自发进行
自发进行
不自发进行
不能定性判断
不能定性判断
H<0
H<0
H>0
H>0
S>0
S>0
S<0
S<0
△G=0的反应达到平衡状态
△G=△H—T △S
△G<0
△H ＜0 △S > 0 自发
△H ＜0 △S＜ 0 低温可行
△H > 0 △S > 0 高温可行
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△G>0
△H > 0 △S ＜0 非自发
△G=0
可逆反应到达平衡状态
△H
△S
H>0
S>0
高温下
反应自发进行
H>0
S<0
所有温度下
反应不能自发进行
H<0
S>0
所有温度下
反应自发进行
H<0
S<0
低温下
反应自发进行
焓大熵大温度大
焓小熵小温度小
知识回顾
化学反应与能量的变化 (焓判据)
化学反应与熵值的变化 (熵判据)
“焓”与“熵”共同对化学反应的自发性产生影响
吉布斯自由能的定量判断
理解反应
设计反应
△S > O有利于反应自发进行
△H < O有利于反应自发进行
判断正误
(1)自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生。（ ）
(2)O2转变为O3时，熵减小。( )
(3)凡是焓变小于零的反应都能自发进行。( )
(4)某反应在某一条件下正向能自发进行，则在该条件下其逆向必定不能自发进行。( )
(5)合成氨反应N2＋3H2 2NH3 ΔH<0，高温有利于其自发进行。( )
(6)能自发进行的反应不一定真的能发生。( )
×
√
×
√
×
√
4NH3(g)+5O2(g) ======4NO(g)+6H2O(g) ΔH=－905.8kJ/mol
催化剂
Δ
氨催化氧化是一个放热量很大的反应，反应的温度通常在
780-840℃；
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H<0
低温
高温
在150℃左右，NO2就开始分解；在800℃左右，逆向已很彻底了。
氨气催化氧化为什么不一步到位生成二氧化氮？工业上制备硝酸,为何要将氨的催化氧化产物NO降低到较低温度再被空气氧化
影响因素：
化学反应的方向
反应焓变
反应熵变
共同影响
吸热
放热
熵增
熵减
小结
焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发