高中鲁科化学选修4《2.1 化学反应的方向》课件.ppt

第二章化学反应的方向、
限度与速率第1节化学反应的方向
1.理解焓变与反应方向的关系。
2．了解熵和熵变的概念，知道化学反应中存在熵变。
3．理解熵变与反应方向的关系。
4．能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。

一、反应焓变与反应方向
1．自发过程
(1)概念：在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。
(2)特点：具有_______，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定不自发。2．反应焓变与反应方向的关系
(1)能自发进行的化学反应多数是____反应。
(2)有些_______反应也能自发进行。
结论：反应焓变与反应能否自发进行有关，但不是决定反应能否自发进行的________。想一想
1．体系总是向降低自身能量的方向进行变化，那么ΔH<0的反应为何不能全都自发进行？
提示：体系的能量变化并不只有焓变一种形式，焓变只是影响反应能否自发的因素之一,不是唯一因素。二、反应熵变与反应方向
1．熵：是___________________的物理量；其符号为___；单位为_____________。
影响熵值的因素
(1)同一物质：S(高温)_____S(低温)；S(g)____S(l)____S(s)。
(2)相同条件下的不同物质：分子结构越复杂,熵值_________。
(3)S(混合物)_____S(纯净物)2．熵变
(1)概念：反应产物的总熵和反应物的总熵之差。
(2)计算式：ΔS＝S(反应产物)－S(反应物)。
(3)正负判断依据
①产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，熵变通常都是____，是熵增大的反应。
②气体物质的量减小的反应，熵变通常都是______，是熵减小的反应。3．熵变与反应方向
(1)熵_____有利于反应的自发进行。
(2)某些熵_______的反应在一定条件下也能自发进行。
(3)______是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。三、焓变与熵变对反应方向的共同影响
1．反应方向的判据
在判断温度、压强一定条件下反应的方向时,应该同时考虑______和_____这两个因素，用___________作为判据。
ΔH－TΔS<0反应能自发进行
ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态
ΔH－TΔS>0反应不能自发进行2．文字描述：在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向____________的方向进行，直至达到_______状态。
3．局限性：仅仅可以用于判断恒温恒压下反应发生的可能性，不能说明反应在该条件下能否实际发生。想一想
2．自发反应是否一定能够实现显著的反应？为什么？
提示：不一定。因为ΔH－TΔS这个判据是指在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行的趋势，即反应发生的可能性，并不能说明反应在该条件下能否实际发生，因为化学反应能否实际发生还涉及到化学反应速率的问题。
1．下列说法正确的是()
A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现解析：选C。放热反应常常是容易进行的反应，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减小；自发反应需在恰当条件下才能实现，如H2和O2在点燃条件下才能发生反应。2．下列关于冰融化为水的过程判断正确的是()
A．ΔH>0，ΔS<0 B．ΔH<0，ΔS>0
C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0
解析：选C。冰需吸热才能化为水，由固态变成液态，混乱度增大。3．能用能量判据判断下列过程的方向的是
()
A．水总是自发地由高处往低处流
B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C．有序排列的火柴散落时成为无序排列
D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大解析：选A。A项，水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B项，吸热反应也可以自发进行，例如，在25℃和1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7kJ·mol－1，(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1。不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。C项，有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D项，扑克牌的无序排列也属于熵判据。

探究导引1影响化学反应能否自发进行的因素有哪些？
提示：焓变、熵变等。要点归纳特别提醒
1．自发仅是一种变化的趋势，即变化的可能性，能否自发进行还涉及很多问题，如自发反应的反应速率。
2．体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值越小，有序变为无序是熵增过程。即时应