化學(xué)：《化學(xué)反應(yīng)的方向和限度》 《化學(xué)平衡狀態(tài)》：課件一（22張PPT）（蘇教版選修4）

歡迎進入化學(xué)課堂 2020 4 19 第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向及限度 第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 2020 4 19 水往低處流 生活中的自發(fā)過程 2020 4 19 冰室溫時溶解 生活中的自發(fā)過程 2020 4 19 化學(xué)反應(yīng)的方向及判斷依據(jù) 一 自發(fā)反應(yīng) 自發(fā)反應(yīng) 在一定條件下 無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng) 注意 1 一定條件指 一定的溫度和壓強 外界幫助可以是如通電 光照等 2 自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn) 2020 4 19 P39交流與討論 下列反應(yīng)是溫室能否自發(fā)進行 如能 寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式1 水分解生成氫氣和氧氣的反應(yīng)2 氯氣與溴化鉀溶液的反應(yīng)3 乙烯與溴單質(zhì)的反應(yīng)4 氮氣和氧氣生成一氧化氮的反應(yīng) 2020 4 19 1 水分解生成氫氣和氧氣的反應(yīng)2 氯氣與溴化鉀溶液的反應(yīng)3 乙烯與溴單質(zhì)的反應(yīng)4 氮氣和氧氣生成一氧化氮的反應(yīng) 不能 能 不能 能 Cl2 2KBr Br2 2KCl C2H4 Br2CH2BrCH2Br 2020 4 19 1 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2217 5kJ mol2 2Na s Cl2 2NaCl s H 2217822kJ mol3 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648 4kJ mol4 H2 g F2 g 2HF g H 546 6kJ mol 討論 下列反應(yīng)在一定條件下能夠自發(fā)進行 它們有哪些共同特征 化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程共同特點 H 0 即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài) 2020 4 19 能量判據(jù) 體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài) H 0 對于化學(xué)反應(yīng)而言 絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進行 且放出的熱量越多 體系能量降低越多 反應(yīng)越完全 二 焓變與反應(yīng)方向 2020 4 19 吸熱過程的反應(yīng)能否自發(fā)進行 3 有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進行 但在較高溫度下則能自發(fā)進行 思考 如 1 硝酸銨溶于水 P40觀察與思考 如 思考 上面的幾個反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 那為什么還可以自發(fā)的進行呢 焓變 H 是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素之一 但不是唯一因素 2NH4Cl s Ba OH 2 s 2NH3 g CaCl2 s 2H2o l NH4NO3 s NH4 aq NO3 aq 2 碳酸鈣分解 2020 4 19 有序 混亂 2020 4 19 三 熵變與反應(yīng)方向 研究表明 除熱效應(yīng)外 決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的另一因素 體系的混亂度 熵S 熵 衡量一個體系混亂度的物理量叫做熵 用符號S表示 對于同一物質(zhì) S g S l S s 熵變 反應(yīng)前后體系熵的變化叫做反應(yīng)的熵變 用 S表示 S S生成物總熵 S反應(yīng)物總熵反應(yīng)的 S越大 越有利于反應(yīng)自發(fā)進行熵判據(jù) 體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài) 即混亂度增加 S 0 且 S越大 越有利于反應(yīng)自發(fā)進行 P42交流與討論 2020 4 19 1 H2O s H2O l H2O g 2 CaCO3 CaO s CO2 g Na aq 3 NaOH s Na aq OH aq N2 g 3H2 g 2NH3 g 思考 判斷下列過程的熵變是大于零還是小于零 S 0 S 0 S 0 S 0 S 0 2020 4 19 正確判斷一個化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進行 必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變 恒溫恒壓時判斷反應(yīng)是否能夠自發(fā)進行 H 0 S 0 H 0 S 0 H 0 S 0 H 0 S 0 自發(fā) 非自發(fā) 不一定 不一定 2020 4 19 吉布斯自由能判斷反應(yīng)自發(fā)進行的方向 NH3 g HCl g NH4Cl s H 0 S 0CaCO3 s CaO s CO2 g H 0 S 0 判斷這兩個反應(yīng)什么條件下自發(fā)進行 G 0 自發(fā)進行 G 0 可逆反應(yīng) G 0 非自發(fā)進行 低溫可行 高溫可行 G H T S 拓展視野 2020 4 19 1 H0該反應(yīng)一定能自發(fā)進行 如 Mg s 2HCl aq MgCl2 aq H2 g 2 H 0 S0 S 0該反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進行如 CaCO3 s CaO s CO2 g 判斷依據(jù) G H T S 0反應(yīng)能自發(fā)進行 2020 4 19 說出下列反應(yīng)中的焓變 熵變 及自發(fā)性 CO2 s CO2 g 2Mg s O2 g 2MgO s 2K s 2H2O l 2K aq 2OH aq H2 g Ag aq Cl AgCl s H 0 S 0自發(fā) H 0 S 0自發(fā) H0自發(fā) H 0 S 0自發(fā) 2020 4 19 下列反應(yīng)中 熵減小的是 D 2CO g 2C s O2 g B 2N2O5 g 4NO2 g O2 g A NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g C MgCO3 s MgO s CO2 g D 練習(xí)1 2020 4 19 A 凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的 吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的B 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大 非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C 自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)D 自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn) 練習(xí)2 下列說法正確的是 C 2020 4 19 小結(jié) 焓變和熵變對反應(yīng)方向的共同影響 能量判據(jù) 體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài) H 0 熵判據(jù) 體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài) 即混亂度增加 S 0 且 S越大 越有利于反應(yīng)自發(fā)進行 2020 4 19 教材47頁1 4 創(chuàng)新設(shè)計34頁3 4 同學(xué)們再見 作業(yè) 2020 4 19 化學(xué)反應(yīng)進行的快慢 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)進行的方向 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡 能量判據(jù)和熵判據(jù) 化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分 2020 4 19 1 反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向 不能確定反應(yīng)是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率 例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向 但是能否發(fā)生 什么時候發(fā)生 多快才能完成 就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了 注意 2 在討論過程的方向時 指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì) 如果允許外界對體系施加某種作用 就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果 例如石墨經(jīng)高溫高壓還是可以變?yōu)榻饎偸?同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全