化学选择性必修1化学反应的方向精品ppt课件

这是一份化学选择性必修1化学反应的方向精品ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了ΔGΔH-TΔS，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

1．知道化学反应是有方向的，并了解自发反应的特征；2．了解化学反应的方向与反应的焓变、熵变等的关系，掌握自发反应的判断依据及相关计算。
为什么冰置于室温下会慢慢融化？
自然界的一些变化是自发进行的，而且是有方向性的。
瀑布为何总是从高处落向低处？
2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O
Na2SO4＋2H2O→2NaOH＋H2SO4
自发反应：在给定条件下，能“自己”进行的化学反应
有些自发反应需要一定的条件才能发生
有些自发反应的化学反应速率很小
自发过程或反应具有方向性，即过程或反应的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程或反应的逆方向在该条件下肯定不能自发进行。
能够自发进行的过程或反应在常温下不一定能够发生，自发性只能用于判断过程或反应的方向，不能确定过程或反应是否一定会发生和发生的速率。
1. 化学反应的方向与焓变
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -572 kJ·ml-1 2Na(s) + Cl2(g)= 2NaCl(s) ΔH = -822 kJ·ml-14Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g)= 4Fe(OH)3(s) ΔH = -464kJ·ml-1
下列反应都是放热反应，在一定条件下，均能自发进行：
在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的（ΔH＜0）。放热反应过程中体系能量降低。
考察化学反应能否自发进行，不能直接用放热（ΔH＜0）或吸热（ΔH＞0）作为判断依据。
碳酸钙分解是吸热反应，在常温条件下不能自发进行，但在高温下能自发进行。
焓变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)
墨水、气体扩散，固体的溶解
一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？如果没有法律的制约，世界会怎样？下课铃一响教室里会怎样？
2. 化学反应的方向与熵变
水分子可在更大的空间内运动
水分子的排列是很有秩序的
水分子能在液体体积范围内做无序运动
（1）高于 621 K：NH4Cl(s)= NH3(g) + HCl(g)（2）高于 324 K：N2O4(g) =2NO2(g)（3）常温下：Ba(OH)2·8H2O(s) + 2NH4Cl(s)= BaCl2(s) + 2NH3(g) + 10H2O(l)
下列吸热反应在指定条件下均为自发反应：
气体生成物的分子数增多
气体的产生或增多会导致体系的混乱度增大。
研究表明，一些自发进行的化学反应有趋于体系混乱度增大的倾向。
定义：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S。
a.同一物质：S(高温) S(低温)；S(g) S(l) S(s)b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值 。c.S(混合物) S(纯净物)d.同类物质的摩尔质量越大，熵越大，如甲烷的熵 乙烷。
熵变：反应前后体系熵的变化，符号：ΔS。
ΔS=S(生成物)－S(反应物)
如果发生变化后体系的混乱度增大，那么该过程的ΔS＞0；反之，ΔS＜0。
2H2O(l) =2H2(g) + O2(g)　ΔS = 57 J·K-1·ml-1
CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) ΔS = 160 J·K-1·ml-1
4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) =4Fe(OH)3(s) ΔS = —278 J·K-1·ml-1Fe2O3(s) + 2Al(s) =2Fe(s) + Al2O3(s) ΔS = —38 J·K-1·ml-1
在一定条件下均可自发进行
ΔS<0体系的混乱度减小，不利于反应自发进行，但有些ΔS<0的化学反应也能自发进行。
ΔS>0体系的混乱度增大，有利于反应自发进行，但自发反应不一定ΔS>0。
熵变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。
二、焓变与熵变对反应方向的共同影响
体系能量减小和混乱度增加都能促使反应自发进行，焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向。
1876年，吉布斯提出自由能变化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。
在等温、等压条件的封闭体系中，
T为热力学温度，为正值
例1.下列对化学反应预测正确的是
焓变与熵变对反应方向的共同影响
ΔG=ΔH-TΔS应用
1.灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·ml－1，ΔS＝－6.61 J·ml－1·K－1)A.会变成灰锡B.不会变成灰锡C.不能确定D.升高温度才会变成灰锡
2.实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)　 CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·ml－1)的变化。下列关于该反应的说法正确的是A.ΔH＞0，ΔS＞0 B.ΔH＞0，ΔS＜0C.ΔH＜0，ΔS＜0 D.ΔH＜0，ΔS＞0