(共28张PPT)
第四节
化学反应进行的方向
金属Na与水能够自发反应生成氢氧化钠和氢气,
而氢氧化钠和氢气却不能够自发反应生成金属钠与水，为什么呢？
化学反应原理的三个重要组成
？
化学反应进行的快慢——化学反应速率
化学反应的限度——化学平衡
化学反应进行的方向——
水 流
电 流
传 热
自发
高处
低处
自发
高电位
低电位
自发
高温
低温
留意生活
1.这些自发进行的过程，前后能量有什么变化呢？
讨
与
流
交
论
2.自然界中还有很多自然而然发生的现象，请同学们联系生活，列举一些能量降低的变化。
日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律∶自发过程体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量即△H
0）。
经验规律
＜
一、焓判据
例：以下自发反应可用能量判据来解释的是(
)
A、Ba(OH)2?8H20与NH4Cl的反应
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=-571.6
kJ/mol
D
19世纪，化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应自发进行，吸热不能自发进行。是真的吗？
结论：△H
<
0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H
<
0
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8
H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
焓变只是反应能否自发进行的一个因素，而不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
△H
﹥
0
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2
(g)
△H=+56.7kJ/mol
(NH4)
2CO3(s)
=
NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H=+74.9kJ/mol
气体扩散
液体扩散
将少量硝酸铵溶于水，
测量温度的变化
人们提出在自然界还存在另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系有从有序自发地转化为无序的倾向
有序
无序（混乱）
克劳修斯
（德国）
熵
S
体系混乱度越大，熵值越大；
体系混乱度越小，熵值越小。
熵—指体系混乱的程度
1.这些自发进行的过程中，粒子混乱度发生了什么变化？
讨
与
流
交
论
2.请同学们联系生活，列举一些混乱度增大的变化。
1、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。
2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。
3、反应过程中气体物质的量增大的反应。
混乱度增加(熵增)的一些因素?
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变（符号△S）大于零。这个原理也叫做熵增原理
经验规律
二、熵判据
Na
+
KCl
=
NaCl
+
K
?
Na
(l)
+
KCl
(l)
=
NaCl
(l)
+
K
(g)
自发反应（过程）一定是熵增加的反应（过程）吗？
结论：
△S
>
O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△S
>
O
熵变只是反应能否自发进行的一个因素，而不是唯一因素。只根据熵变来判断反应方向是不全面的。
-10℃的液态水就会自动结冰为固态，△S
<
O
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)
△S=-39.35J·mol-1·K-1
化学反应自发进行的最终判据到底是什么呢？
三、复合判据
视
学
科
野
△G=△H-T△S
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
焓变
熵变
化学反应能否自发进行
ΔH<0
ΔS>0
ΔH>0
ΔS<0
ΔH<0
ΔS<0
ΔH>0
ΔS>0
自发进行
不自发进行
不能定性判断
不能定性判断
△G=△H-T△S
反应能否自发还与温度有关
2．过程的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
【注意】
1．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。
金属Na与水能够自发反应生成氢氧化钠和氢气,
而氢氧化钠和氢气却不能够自发反应生成金属钠与水，为什么呢？
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
总结：
焓减小有利于反应自发，
熵增大有利于反应自发
1、下列说法不正确的是（
）
A.
焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。
B.
在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。
C.
一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D.
一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关
C
课堂检测
2、自发进行的反应一定是∶（
）
A、吸热反应；
B、放热反应；
C、熵增加反应；
D、熵增加或者放热反应。
D
课堂检测
课堂检测
3．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨
气，下列有关说法中正确的是
( )
A．碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系
的熵增大
B．碳铵分解是因为外界给予了能量
C．碳铵分解是吸热反应，根据焓判据，不能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
A
作业：P36习题
思考：自由能判据中反应自发
与温度的关系？
