焓减熵增和化学反应方向的关系省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第4 4节节化学反应进行方向化学反应进行方向重点和难点：焓减、熵增与化学反应方向关系。广东省信宜市第三中学广东省信宜市第三中学 刘世广刘世广 第1页生活中自发过程生活中自发过程高高山山流流水水电流电流第2页自发过程共同特点自发过程共同特点:高能状态高能状态高能状态高能状态低能状态低能状态低能状态低能状态水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往低处流低处流低处流低处流有趋向于最低能有趋向于最低能有趋向于最低能有趋向于最低能量状态倾向。量状态倾向。量状态倾向。量状态倾向。第3页Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu反应进行方向自发反应在一定条件下不用借助外力就能自动进行反应。第4页请分析以下自发进行反应,有什么共同点?2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H H=572kJ/mol572kJ/molH H2 2(g)(g)+Cl+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)H H=184kJ/mol184kJ/mol2Na(s)+2H2Na(s)+2H2 2O(l)=2NaOH(aq)+HO(l)=2NaOH(aq)+H2 2(g)(g)H H=368kJ/mol368kJ/mol2Fe(s)+3/2O2Fe(s)+3/2O2 2(g)=Fe(g)=Fe2 2O O3 3(s)(s)H H=824kJ/mol824kJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+HNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2 2O(l)O(l)H H=56kJ/mol56kJ/molH H0,E E生生第5页思索：很多放热反应思索：很多放热反应有自发进行倾向，有自发进行倾向，是不是吸热反应就不能自发进行呢？是不是吸热反应就不能自发进行呢？2N2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)H H=+56.7kJ/mol=+56.7kJ/mol (NH(NH4 4)2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g)(g)H H=+74.9 kJ/mol=+74.9 kJ/mol 但有些自发反应却是吸热，如：但有些自发反应却是吸热，如：硝酸铵硝酸铵硝酸铵硝酸铵溶于水、氯化铵与氢氧化钙反应等等。溶于水、氯化铵与氢氧化钙反应等等。溶于水、氯化铵与氢氧化钙反应等等。溶于水、氯化铵与氢氧化钙反应等等。又如：又如：又如：又如：能从焓变方面来解释吗？第6页冰块融化冰块融化品红在水中扩散第7页你能解释你能解释蒸汽扩散蒸汽扩散和和火柴火柴混乱混乱真正原因吗？真正原因吗？蒸汽扩散火柴散落第8页气态物质能经气态物质能经气态物质能经气态物质能经过分子扩散自过分子扩散自过分子扩散自过分子扩散自发地形成均匀发地形成均匀发地形成均匀发地形成均匀混合物。混合物。混合物。混合物。火柴散落有趋向于火柴散落有趋向于火柴散落有趋向于火柴散落有趋向于最大混乱度倾向最大混乱度倾向最大混乱度倾向最大混乱度倾向结论：在密闭条件下，体系从有序无序是自发。与能量状态高低无关第9页决定化学反应能否自发进行另一原因：决定化学反应能否自发进行另一原因：体系混乱度体系混乱度。、熵熵（S S）体系混乱（无序）程度。体系混乱（无序）程度。2 2、熵判据：、熵判据：在与外界隔离体系中，自发在与外界隔离体系中，自发过程将造成体系熵增大，即过程将造成体系熵增大，即熵变熵变（S S）。）。这一原理叫做熵增原理。用来判断这一原理叫做熵增原理。用来判断化学反应方向时就称为化学反应方向时就称为熵判据熵判据。第10页熵值最大熵值最大熵值最大熵值最大熵值最小熵值最小熵值最小熵值最小【结论】结论】同一物质熵值：同一物质熵值：气态液态固态气态液态固态第11页2N2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)H H=+56.7kJ/mol=+56.7kJ/mol (NH(NH4 4)2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g)(g)H H=+74.9 kJ/mol=+74.9 kJ/mol 这两个反应都是吸热反应，但却能自发进行，为何？思索:两个反应都是混乱度增大反应。两个反应都是混乱度增大反应。第12页思索：思索：在一定温度和压强下，化学反在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着熵降低方向自发进行应一定不能向着熵降低方向自发进行吗？吗？焓变和熵变都与反应自发性相关，要焓变和熵变都与反应自发性相关，要判判断反应进行方向，必须综合考虑焓变和熵变断反应进行方向，必须综合考虑焓变和熵变。由焓判据和熵判据组合成由焓判据和熵判据组合成复合判据复合判据将更适合将更适合于全部过程。于全部过程。书本35:-10水结冰第13页过程自发性只能用于判断过程方向，过程自发性只能用于判断过程方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生不能确定过程是否一定会发生和过程发生速率。速率。注意注意 书本书本35在讨论过程方向时，指是没有外界干在讨论过程方向时，指是没有外界干扰时体系性质。假如允许外界对体系施加扰时体系性质。假如允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反结果。某种作用，就可能出现相反结果。第14页1.251.25和和1.01101.01105 5PaPa时时,反应反应2N2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)H H=+56.76=+56.76 kJ/molkJ/mol,自发进行原因是自发进行原因是()()A.A.是吸热反应是吸热反应 B.B.是放热反应是放热反应C.C.是熵降低反应是熵降低反应D.D.熵增大效应大于能量效应熵增大效应大于能量效应练习:D第15页2.试依据熵定义判断以下过程中体系熵变大于零还是小于零(1)水蒸气冷凝成水(2)CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g)(3)乙烯聚合成聚乙烯(4)气体在催化剂上吸附(5)碳水化合物在生物体内分解S0S0S0第16页3.以下关于冰融化为水过程判断正确 是()A.H H 0,S0 B.H H 0 C.H H 0,S0 D.H H 0,S0 C第17页小结小结化学反应进行方向判据化学反应进行方向判据1焓判据焓判据:2熵判据熵判据:能量降低方向能量降低方向,就是反就是反应轻易进行方向应轻易进行方向熵增方向熵增方向,就是反应轻就是反应轻易进行方向易进行方向第18页