人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向一等奖课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向一等奖课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了学习目标，可逆反应进行的方向，化学反应进行的方向，化学反应速率角度，化学平衡角度，v正v逆，“自发过程”，“自发方向1”，自发方向2，有序混乱度小等内容，欢迎下载使用。

1、知道化学反应是有方向的。 2、知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 3、能判断熵的变化（熵增或熵减） 4、能结合具体事例说明反应自发进行的方向。
如果一个化学反应已经发生，方向也就确定了。如果还没发生，就需要依据科学理论，对它是否能够发生，以及在什么条件下发生做出判断。
自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。
在一定条件下不用借助外力就能自动进行。
高能量 低能量
非自发过程 ：在一定条件下，需要持续借助外力才能进行的过程。
“自发”是有一定条件的
“自发”是一定条件下的自发，条件变了，可能由原来的“自发”变成“非自发”
1．自发过程：在一定条件下，不需借助 就能_________的过程。 如：高山流水，自由落体，冰雪融化。2．自发反应：在给定的条件下，可以_________ 到显著程度的化学反应。 如：钢铁生锈，酸碱中和。3.非自发反应：不能自发进行，必须借助 才能进行的反应。 如：电解水
4．特征：（1）具有 ，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。（2）体系趋向于从 能量状态转变为 能量状态。（3）在密闭条件下，体系有从 体系转变为 体系。
如何解释下列化学反应是自发反应？
∆H= -286kJ·ml-1
∆H= -92kJ·ml-1
∆H= -184kJ·ml-1
∆H= -824kJ·ml-1
∆H= -57.3kJ·ml-1
【练习1】请说说下列反应能够自发进行的原因。
放热反应H < 0体系的能量降低
二、化学反应方向的判据
1.焓判据（能量判据）：体系趋向于从能量高的状态转变为能量低的状态， 因此放热反应（ △H<0 ）有利于反应自发进行（1）多数 反应是自发进行。例如燃烧反应、中和反应等。且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全。
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：放热反应可以自发进行，吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？
（2）有些 反应也可以自发进行。
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) △H>0
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) △H=+109.8kJ/ml
NaHCO3(s)+HCl ＝NaClaq)+CO2(g)+ H2O(l) △H= ＋31.4kJ/ml
焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。 只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
这些吸热反应也是自发反应
吸热反应能自发进行。怎么解释？
阅读课本P41-42 了解描述体系混乱(或无序)程度的物理量熵
体系除了具有从高能状态自发地转变为低能状态的倾向，还有从有序自发地转变为无序的倾向。
德国科学家克劳修斯(R. Clausius)最早提出了另一个推动体系变化的因素，并称之为“熵”（符号S）的概念，用熵表示体系混乱度，S=Q/T。
描述体系混乱(或无序)程度的物理量。单位：J·ml-1·K-1
【练习2】试根据熵的定义判断下列过程中体系的熵变大于零还是小于零。(1)水蒸气冷凝成水(2)硫酸铜溶于水 (3)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(4) 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g) (5)2H2(g)+ O2(g) ＝2H2O (l)
①化学反应中，固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大； ②从较少的气态物质生成较多的气态物质，体系的混乱度也增大
熵变（△S）=S生-S反
2.熵判据（1）定义 熵：描述体系__________的物理量，一般用 S 表示。 熵变：生成物与反应物熵值之差，符号△S。 ∆S=S(生成物)－S(反应物) ∆S＞0 熵增 ∆S＜0 熵减（2）熵值的大小 ①体系的熵值：体系的混乱度越大，体系熵值就 。 ②同种物质的熵值： S(g) ____ S(l) ____ S(s)。 ③同一条件下，物质的量大，分子数多，熵值越大。 ④不同物质熵值的关系：组成越复杂，熵值越大。
(3)熵判据： 体系有自发地向混乱度增加（即 ，△S>0）的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。（4）熵变与化学反应进行方向的关系 ①许多 的反应是自发进行的（大多数产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应） ②有些 的（△S<0）的反应也可自发进行，如乙烯聚合为聚乙烯的反应。 所以只用熵判据判断反应是否自发不全面。
单独使用焓判据，或者熵判据往往会得出错误的结论
2H2(g)+O2(g)=2H2O(I)
△S<0 依熵判据，熵减小不利于反应自发
△H<0依焓判据，放热有利于反应自发
结论： 自发反应的方向与焓变、熵变有关，判断反应自发进行的方向，需综合考虑体系的焓变和熵变。
三、复合判据——自由能
在等温、等压条件的封闭体系中，∆ G = ∆ H – T ∆ S （Ｔ为热力学温度，为正值）
1876年，吉布斯（美）提出自由能变化 ΔG，并认为化学反应总是向着自由能减小（ ΔG < 0）的方向进行，直至达到平衡。
吉布斯自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响
当ΔG<0， 反应能自发进行；当ΔG＝0，反应处于平衡状态；当ΔG>0， 反应不能自发进行。
【练3】根据∆ G = ∆ H – T ∆ S判断下列反应在T=298K时否自发进行
若T=1K，计算能否自发
2.反应进行方向的判断方法（等温、等压）
③ ∆H>0，∆S＞0？
① ∆H＜0，∆S＞0
② ∆H＞0，∆S＜0
∆G＝∆H－T∆S＜0
∆G＝∆H－T∆S ＞ 0
④∆H＜0，∆S<0？
“自发反应”也是有一定条件的
∆ G = ∆ H – T ∆ S<0自发
2.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/mlC、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mlD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/ml
1.过程自发性的作用（ ）判断过程的方向确定过程是否一定会发生可预测过程发生完成的快慢可判断过程的热效应
3.以下说法中正确的是（　　 ）A、△H＜0的反应均是自发反应B、自发进行的反应一定能随时自动发生C、冰在室温下自动熔化成水，是熵增的结果D、MgCO3(s)===MgO(s)+CO2(g)高温下，不能自发4.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是（　 　）A．化学反应的熵变与反应的方向无关B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向C．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应D．熵值增大的反应都能自发进行
5.某反应2AB(g)⇌C(g)+3D(g)在高温下能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的ΔH、ΔS应为( )A．△H＜0，△S＞0 B．△H＜0，△S＜0C．△H＞0，△S＞0 D．△H＞0，△S＜06.下列内容与结论相对应的是（ ）A.H2O(g)变成H2O(l) △S>0B.硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的△S>0C.一个反应的△H>0，△S>0 反应一定不能自发进行D.H2(g)+F2(g)=2HF(g)，△H=-271kJ/ml △S=+8J/(ml·K) 反应在任何温度都不能自发进行