人教高二化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向 课件 （共28张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教高二化学选修4第二章 第4节化学反应进行的方向 课件 （共28张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-05-25 22:35:19 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
学习要求：
1.焓的概念、熵的概念
2.利用焓变判断反应进行的方向
3.利用熵变判断反应进行的方向
4.利用复合判据判断反应进行的方向
*
有序
混乱
*
自然界中水总是从高处往低处流；
电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；
室温下冰块自动融化；
墨水扩散；
食盐溶解于水；
火柴棒散落等
自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动
进行的反应，称为自发反应。
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。
一.自发过程与自发反应：
特点： 1.单向不可逆.
2.体系趋向从高能状态转变为低能状态
3.体系有从有序自发转变为无序的倾向，
即混乱程度增大。
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主要原因吗？
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)
△H = -2217.5 kJ·mol-1
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s)
△H = -822 kJ·mol-1 4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s)
△H = -1648.4 kJ·mol-1 H2(g) + F2(g) = 2HF(g)
△H = -546.6 kJ·mol-1
共同特点：△H < O 即放热反应
*
1、能量判据（焓判据）
反应物的总能量高
生成物的总能量低
放热反应
△H＜0
二.化学反应进行方向的判据：
*
焓判据∶放热反应过程中，体系能量降低，
(△H ﹤0) 具有自发反应的倾向。
思
与
题
问
考
练习1、以下自发反应可用能量判据来解释的是( )
A、硝酸铵自发地溶于水
B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H=-571.6kJ/mol
D
*
思考：是不是所有自发进行的化学
反应都是放热的？
思
与
题
问
考
*
焓判据∶放热反应过程中，体系能量降低
（△H ﹤0 ）具有自发反应的倾向。
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g)
(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
焓判据不全面
△H ﹥ O
克劳修斯 （德国）
2、熵判据
熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。单位：
对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）
熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵
熵判据：大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向 △S>0
1、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。
2、反应过程中气体物质的量增加的反应。
3. 生成气体的反应。
导致混乱度增加的一些因素
*
D
练习2、下列反应中，熵减小的是（ ）
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)
*
熵拉动
在金属钾的制备中为什么金属钠能还原金属钾？
Na（l）+KCl（l）==NaCl（l）+K(g)
沸点 K高温
熵判据不全面
自发反应一定是熵增加的反应吗？
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
美国物理化学家吉布斯
*
△G=△H-T△S
3.复合判据（自由能变化△G）
自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响
当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
当△G=0时, 反应达到平衡
*
△H
△S
*
练习3、某化学反应其△H= -122 kJ·mol-1，?S=231 J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( )
A．在任何温度下都能自发进行。
B．在任何温度下都不能自发进行。
C．仅在高温下自发进行。
D．仅在低温下自发进行。
A
*
2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)
在298K、100KPa的条件下
ΔH= -113 kJ·moL-1 ΔS= -145.3J·moL-1·K-1
该反应能否用来消除汽车尾气，理由是什么？
2．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。
*
影响因素：
焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发
温度
*
熵与环境
熵增就是污染
熵与生命：
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， 这是一个不可抗拒的自然规律。
熵与社会
熵增就是社会混乱
*
*
学习要求：
1.焓的概念、熵的概念
2.利用焓变判断反应进行的方向
3.利用熵变判断反应进行的方向
4.利用复合判据判断反应进行的方向
*
有序
混乱
*
自然界中水总是从高处往低处流；
电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；
室温下冰块自动融化；
墨水扩散；
食盐溶解于水；
火柴棒散落等
自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动
进行的反应，称为自发反应。
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。
一.自发过程与自发反应：
特点： 1.单向不可逆.
2.体系趋向从高能状态转变为低能状态
3.体系有从有序自发转变为无序的倾向，
即混乱程度增大。
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主要原因吗？
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)
△H = -2217.5 kJ·mol-1
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s)
△H = -822 kJ·mol-1 4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s)
△H = -1648.4 kJ·mol-1 H2(g) + F2(g) = 2HF(g)
△H = -546.6 kJ·mol-1
共同特点：△H < O 即放热反应
*
1、能量判据（焓判据）
反应物的总能量高
生成物的总能量低
放热反应
△H＜0
二.化学反应进行方向的判据：
*
焓判据∶放热反应过程中，体系能量降低，
(△H ﹤0) 具有自发反应的倾向。
思
与
题
问
考
练习1、以下自发反应可用能量判据来解释的是( )
A、硝酸铵自发地溶于水
B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H=-571.6kJ/mol
D
*
思考：是不是所有自发进行的化学
反应都是放热的？
思
与
题
问
考
*
焓判据∶放热反应过程中，体系能量降低
（△H ﹤0 ）具有自发反应的倾向。
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g)
(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
焓判据不全面
△H ﹥ O
克劳修斯 （德国）
2、熵判据
熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。单位：
对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）
熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵
熵判据：大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向 △S>0
1、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。
2、反应过程中气体物质的量增加的反应。
3. 生成气体的反应。
导致混乱度增加的一些因素
*
D
练习2、下列反应中，熵减小的是（ ）
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)
*
熵拉动
在金属钾的制备中为什么金属钠能还原金属钾？
Na（l）+KCl（l）==NaCl（l）+K(g)
沸点 K
熵判据不全面
自发反应一定是熵增加的反应吗？
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
美国物理化学家吉布斯
*
△G=△H-T△S
3.复合判据（自由能变化△G）
自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响
当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
当△G=0时, 反应达到平衡
*
△H
△S
*
练习3、某化学反应其△H= -122 kJ·mol-1，?S=231 J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( )
A．在任何温度下都能自发进行。
B．在任何温度下都不能自发进行。
C．仅在高温下自发进行。
D．仅在低温下自发进行。
A
*
2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)
在298K、100KPa的条件下
ΔH= -113 kJ·moL-1 ΔS= -145.3J·moL-1·K-1
该反应能否用来消除汽车尾气，理由是什么？
2．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。
*
影响因素：
焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发
温度
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熵与环境
熵增就是污染
熵与生命：
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， 这是一个不可抗拒的自然规律。
熵与社会
熵增就是社会混乱
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