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1、学习必备欢迎下载化学反应进行的方向【教学目标】1、懂得能量判据、熵的概念2、利用能量判据判定反应进行的方向3、利用熵变判定反应进行的方向【教学重点】焓减与熵增与化学反应方向的关系【教学过程】【板书】 4 化学反应进行的方向【引言】化学反应原理的三个重要组成部分；化学反应进行的快慢-化学反应速率化学反应的限度-化学平稳化学反应进行的方向能量判据和熵判据【阅读】课本36 页 同学举例： 1、生活中的自发过程：(1) 自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；(2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈；这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的；这些生活中的现象将向何方进展，我们特别清晰，由于它们有
2、明显的自发性其中是否隐藏了肯定的科学原理？2、化学反应中的自发过程(1) 甲烷燃烧：CH4g+2O 2g=CO2g+2H 2Og H= 802.3 kJ/mol(2) 铁生锈：3Fes+3/2O 2g=Fe 2O3s H=-824 kJ/mol(3) 氢气和氧气反应：2H2g+O 2g=2H 2Ol; H= 571.6 KJ/mol共同点放热反应E反 E 生一、自发过程与能量判据1、自发过程：在肯定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程；共同特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态2、能量判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态 这时体系会对外部做功或释放热量 ，这一体会规律就是能量
3、判据，是判定化学反应进行方向的判据之一；有些过程也是自发的，这当中有的与物质的能量高低无关，有的虽与能量高低有关，但用能量判据却无法说明清晰，例如：两种抱负气体的混合可顺当自发进行，无须借助外力N2O5分解： 2N 2O5g=4NO2g+O 2g ；H=+56.7kJ/mol 碳铵的分解：NH4 2CO3s=NH 4HCO3 s+NH3g;学习必备欢迎下载二、熵与熵判据 H=+74.9 kJ/mol1在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵；2、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一体会规律叫做熵增原理，是判定化学反应方向的另一判据
4、熵判据； 3同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小；物质由有序变得无序，即有序程度降低，纷乱度增加；熵：表示物质纷乱度；熵越大纷乱度越大；熵变 S：生成物熵与反应物熵之差；三、能量判据和熵判据的应用能量判据中，自发过程取向于最低能量状态的倾向熵判据中，自发过程取向于最大纷乱度的倾向许多情形下，简洁地只用其中一个判据判定同一个反应，可能会显现相反的判定结果，所以应两个判据兼顾；由能量判据 以焓变为基础 和熵判据组合成的复合判据将更适合于全部的过程；注 意 ： 1过程的自发性只能用于判定过程的方向，不能确定过程是否肯定会发生和过程发生的速率；例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什
5、么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了； 2在争论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质；假如答应外界对体系施加某种作用，就可能显现相反的结果；例如石墨经高温高压仍是可以变为金刚石的；【阅读】“科学视野”反应自发进行的判定 H T S 0非自发进行【小结】一、化学反应进行方向的判据1能量判据：自发过程趋向于最低能量状态的倾向；放热过程经常是简洁进行的；2熵判据：自发过程趋向最大纷乱度的倾向；如干熵增的过程是自发的；二、懂得熵的含义和熵的变化1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼
6、金属与酸的置换反应熵增等2、吸热的自发过程应为熵增加的过程，如冰的融解、硝酸铵溶于水等；3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种抱负气体的混合等；4、由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（G）将更适合于全部的过程；5、过程的自发性只能用于判定过程的方向，不能确定过程是否肯定会期发生和过程发生的速率；学习必备欢迎下载如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；6、如一个变化的正向能自发进行，就逆向是非自发反应；7、反应的自发性也受外界条件的影响；如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发性的，但在1273K 时，这一反应就是自发的
7、反应；规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程， 如甲烷燃烧、氢气和氯气化合等；2、吸热的自发过程是熵增加的过程，如冰的融解、硝酸铵溶于水等；3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种抱负气体的混合等；板书设计：巩固练习：见附页；练习1、科学家依据体系存在着力图使 和 的自然现象，提出学习必备欢迎下载了相互关联的 和 ，为最终解决上述问题供应了必要的理论依据；试分别举一例 ， ；2、以下自发反应可用能量判据来说明的是A、硝酸铵自发地溶于水B、2N2O5g=4NO2g+O 2g ； H=+56.7kJ/
8、molC、NH4 2CO 3 s=NH 4HCO3s+NH 3g; H=+74.9 kJ/molD、2H2g+O 2g=2H 2Ol;H=-571.6 kJ/mol3、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：（） C 金刚石、 s+O2g=CO2 g H1 395.41kJ/mol C 石墨、 s+O2g=CO2g H2 393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，以下说法正确选项A. 金刚石转化成石墨是自发进行的过程B. 石墨转化成金刚石是自发进行的过程C. 石墨比金刚石能量低D. 金刚石比石墨能量低4、知道了某过程有自发性之后，就（）A. 可判定出过程的方向B. 可确定过程是
9、否肯定会发生C. 可猜测过程发生完成的快慢D. 可判定过程的热效应5、碳铵 NH 4 2CO3 在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确选项（）A、碳铵分解是由于生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；B、碳铵分解是由于外界赐予了能量C、碳铵分解是吸热反应，依据能量判据不能自发分解D、碳酸盐都不稳固，都能自发分解；6、以下反应中，在高温下不能自发进行的是（）A. NH 4 2CO3s NH4HCO3s+NH 3g B. 2N 2O5g 4NO2g O2gC. MgCO3s MgOs CO2s D. COg Cs 1/2O27、我们主要从三个方面争论一个化学反应的原理，其中不属于这三个方面的是
10、（）A、反应进行的方向B、反应的快慢C、反应进行的限度D、反应物的多少8、以下说法错误选项（）A、NH4NO3 溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程B、同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时熵值最小C、借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D、由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，更适合于全部的过程；9、以下过程属于熵增加的是（）A、肯定条件下，水由气态变液态；学习必备欢迎下载B、高温高压条件下使石墨转化为金刚石C、2N2O5（ g） =4NO2（ g） +O2（ g）D、散落的火柴的无序排列10、以下说法不正确选项（）A、体系有序性越高，熵值就越低B、
11、自发过程将导致体系的熵增大C、吸热反应不行以自发进行D、同种物质气态时熵值最大11、以下自发进行反应可用能量判据来说明的是（）A、硝酸铵自发地溶于水B、2N2O5（ g） =4NO2（ g） +O2（ g）H=+56.7kJ mol -1C、NH4 2CO 3 s=NH 4HCO3s+NH 3g; H=+74.9 kJ/molD、2H2g+O 2g=2H 2Ol; H= 571.6 KJ/mol12、判定以下反应的熵值增加的是A、2H2g+O 2g=2H 2OlB、H2g+Cl 2g=2HClgC、NH4 2CO 3 s=NH 4HCO3s+NH 3gD、Cus+Cl 2g=CuCl 2s13
12、、已知在等温条件下，化学反应方向的判据为： H-T S0 反应能正向自发进行 H-T S=O 反应达平稳状态 H-T S反应能逆向自发进行（其中 H为焓变， S 为熵变， T 为热力学温标，单位为K） 设反应 A（s ） =D（g） +E（g） H-T S=（ -4500+11T ） J/mol 要防止反应发生，温度必需A、高于 400KB、低于 136K C、高于 136K 而且低于 409KD、低于 409K参考答案：1、 自身能量趋于最低各有序变为无序能量判据和熵判据自然界中的水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流碳酸铵的分解：NH4 2CO 3s=NH 4HCO3s+NH 3g2、D H为负放热，使体系能量降低；3、由题意可推得C石墨、 s= C 金刚石、 s H= 1.90 kJ/mol应选 A、C4、A 5 、A6、A 熵增 B 熵增 C熵增 D 熵减应选 D7、D 8 、A9、CD 10 、C11、D12 、 C 13 、 A
