课件24张PPT。化学反应进行的方向请指出下列化学反应所需要的条件,并指出它们是放热还是吸热:(1)2Mg+O2==2MgO(2)NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl+H2O(3)食物腐败△H<0△H<0△H<0以上三个化学反应有什么共同特点?上述反应都是自发进行,你还能举出一些自发进行的化学反应吗?想一想?从反应放出能量的角度怎样的反应才是自发进行的?放热反应容易自发进行一、焓判据(△H)对于一个化学反应,如果反应前后放出能量,通常情况下,它将自发进行。如:燃烧反应,中和反应,氧化反应等。或说:放热反应(△H<0)有利于反应自发进行能量越低,越稳定是不是只有放热反应才能自发进行呢?(1)2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)===BaCl2(s)
+NH3(g)↑+H2O(l)下列反应或过程都是吸热反应,但它们却能够自发进行(2)H2O(S)===H2O(l) ===H2O(g)它们为什么也能自发进行 ?不小心掉在地上!*^*结果……火柴会在地上整齐的排列,如同在火柴盒里一样吗?问题一你认为自然界的万物是趋于规则还是趋于混乱?能在举出一些生活中的事例来说明吗?讨论
熵是系统混乱度的量度系统处于一定的状态时,系统内部分子的排列方式及运动程度是确定的,系统内分子的排列越整齐、分子运动的剧烈程度越小,系统的混乱度越低,熵值就越小。若系统内分子排列不整齐,分子运动比较剧烈,则系统的混乱度高,熵值就大
一个体系的混乱度热力学里面用熵来描述 固体晶体的规则排列,说明它们的熵值比较小那么液体和气体呢?通过对某些吸热(或化学反应)能自发进行过程进行深入的分析,我们发现到这些过程具有一个共同的特点:系统的终态(产物)比始态(反应物)都处于更不规则的状态
(1)2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)===BaCl2(s)
+NH3(g)↑+H2O(l)(2)H2O(S)===H2O(l) ===H2O(g)现在你能解说下面这两个反应为什么能自发进行吗?混乱度变化也是影响过程自发进行的一个重要因素,混乱度增加(熵增△S >0)有利于反应自发进行
二、熵判据(△S)熵增原理试根据熵增原理解释下列现象:1、氯化铵溶于水(吸热);2、衣服能晾干3、妈妈放到衣柜里面的樟脑丸不见了;4、600度时,碳酸钙能自发的分解(吸热)试判断下列过程进行的方向:(1) 2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ?H<0 ,?S>0标准状态下,反应在任何温度下均能正向自发进行(2) 2HCl===H2+Cl2 ?H>0 ,? S <0,
标准状态下,反应在任何温度下均不能正向自发进行,
可逆向自发
(3) CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) ΔS> 0, ΔH> 0
标准状态下,高温时正向反应自发,低温时反应逆向自发
焓判据和熵判据能判断所有化学反应的方向吗?结合练习思考:熵增恐慌 19世纪中期,有一位叫克劳修斯的德国科学家定义了一个物理学术语"熵",用以表示一种能量在空间分布的均匀程度。他说自然界中的一个普遍规律就是:能量密度的差异倾向于变成均等,换句话说,熵将随着时间而增大,这又叫熵增原理。
克劳修斯又把热力学第一定律推广到宇宙中,认为根据熵增原理,宇宙中的能量分布是在不断的均匀化,宇宙的熵正在不可遏止的增大,最后必将达到一个极大值,即平衡态,也就是说,整个宇宙在走向混乱,走向无序,一切运动都将停止,最后达到"热寂"……到那个时候,街上不再车如流水人如织,天空不再游云朵朵微风袭袭……整个世界将像一台五星期没上发条的老座钟,将慢慢停下来。所有的物体在熵增到极大值的那一瞬间,都会水泥一样凝固。这美丽的世界将像法国摄影家罗伯特-杜瓦诺留给我们的照片《巴黎之吻》上的巴黎街头一样,永远地沉于静止,归于毁灭。
可怕的预言!三、耗散结构杂谈 人们发现无机界、无生命的世界总是从有序向无序变化,但生命现象却越来越有序,生物由低级向高级发展、进化。以致出现人类这样高度有序的生物。意大利科学家普里高津提出了耗散结构理论,解释了这个问题。 开放系统---与外界有物质和能量的交换的系统原来生命是一开放系统。其熵变由两部分组成。 当系统远离平衡态时系统不断消耗能源与物质,从熵流中获取负熵,从而使系统在较高层次保持有序。正如薛定谔指出来的:‘生命之所以免于死亡,其主要原因就在于他能不断地获得负熵’。中医说:内有虚火,外感风寒.西医说:感冒了,有炎症.物理说:如何治疗呢?中医说:西医说:物理说:发汗清热.退热消炎积熵过剩.消除积熵.癌症:由于各种原因,致使体内某一部分的混乱度大幅度增长.以致破坏了细胞再生时的基因密码的有序遗传,细胞无控制地生长,产生毒素,进一步破坏人体的有序,直到熵趋近无穷大---死亡到来.修养与健康:患得患失、气量狭小、爱生气的人易患癌症不易长寿。人要 “淡薄名利”。此方是做人的根本。改革开放的正确性:热二律告诉我们,一个孤立的社会系统,由于自身的不可逆过程(能源、交通、犯罪等),熵将趋于极大,信息量极小,没有生机、贫穷落后。 耗散结构告诉我们,一个开放的社会,通过输入入能源、信息、新技术----,输出自已的产品、技术等,才能使社会在更高层次保持有序。人民曰报曾多次撰文讲过此理。祝同学们身体健康,学习进步!