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1、1学习要求学习要求1 1、理解能量判据、熵的概念、理解能量判据、熵的概念2 2、利用能量判据判断反应进行的、利用能量判据判断反应进行的方向方向3 3、利用熵变判断反应进行的方向、利用熵变判断反应进行的方向2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 盐酸滴加到石灰石上盐酸滴加到石灰石上二氧化碳气体通入氯化钙溶液中二氧化碳气体通入氯化钙溶液中 31、高山流水高山流水是一个自动进行的自然过程。是一个自动进行的自然过程。 高处水一定会流到低处吗？流动的速率高处水一定会流到低处吗？流动的速率 如何如何?2、低处水可以流至高处么？、低处水可以流至高处么？3、在、在“低水高流低水高流”的过程中一旦外
2、界停止做的过程中一旦外界停止做 功，该过程还能继续进行下去吗？功，该过程还能继续进行下去吗？可采取什么措施？可采取什么措施？思考与交流思考与交流4请尽可能多地列举你熟知的自发过程。请尽可能多地列举你熟知的自发过程。自发过程：自发过程：在一定条件下，不需要外力作在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程；用就能自动进行的过程；非自发过程：非自发过程：在一定条件下，在一定条件下，需持续借助人需持续借助人 为作用才能进行的过程。为作用才能进行的过程。5以以“物体由高处自由下落物体由高处自由下落”为代表，为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。探究自发过程中有哪些变化趋势。（释放热量或对外做功）（释
3、放热量或对外做功）1、能量趋于降低、能量趋于降低共同特点：共同特点：高能态高能态低能态低能态+能量能量6化学反应中的自发过程(1)钠与水反应：钠与水反应：2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) H=368 kJ/mol(2)铁生锈：铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) H=571.6kJ/mol共同点共同点放热反应放热反应 H07一、自发过程的能量判据一、自发过程的能量判据能量判据：能量判据：自发过程的体系取向于从自发过程的体系取向于从高
4、能状态转变为低能状态高能状态转变为低能状态( (这时体系会这时体系会对外部做功或释放热量对外部做功或释放热量) )，这一经验规，这一经验规律就是律就是能量判据。能量判据。能量判据又称焓判据，能量判据又称焓判据，即即HH0 0的反的反应有自发进行的倾向应有自发进行的倾向，焓判据是判断，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。化学反应进行方向的判据之一。8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)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A.金刚石
5、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AC练习练习19知道了某过程有自发性之后知道了某过程有自发性之后，则则A.可判断出过程的方向可判断出过程的方向B.可确定过程是否一定会发生可确定过程是否一定会发生C.可预测过程发生完成的快慢可预测过程发生完成的快慢D.可判断过程的热效应可判断过程的热效应练习练习2A？10判断下列过程中能量的变化情况：判断下列过程中能量的变化情况：1、冰、冰液态水液态水水蒸气水蒸气2、氯化钠晶体溶于水、氯化钠晶体溶于水11N2O5分解：分解： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/
6、mol碳铵的分解：碳铵的分解：(NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol自发进行的吸热反应自发进行的吸热反应12以以“物体由高处自由下落物体由高处自由下落”为代表，为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。探究自发过程中有哪些变化趋势。2、混乱度趋于增加、混乱度趋于增加1、能量趋于降低、能量趋于降低13分析刚才两个自发过程中混乱度分析刚才两个自发过程中混乱度的变化情况：的变化情况：1、冰、冰液态水液态水水蒸气水蒸气2、氯化钠晶体溶于水、氯化钠晶体溶于水14混乱度：表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体系变得更加无序混乱度与熵熵： 热力学上用
7、来表示混乱度的状态函数，符号为S 体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大15在密闭条件下在密闭条件下，体系有，体系有由有序自由有序自发地转变为无序的倾向发地转变为无序的倾向熵增熵增同一物质，在气态时熵最大，液同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。态时次之，固态时最小。熵变熵变S：化学反应中要发生物质的化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。熵变。 S=S产物产物S反应物反应物16二、自发过程的熵判据二、自发过程的熵判据熵判据：熵判据：在与外界隔离的体系中在与外界隔离的体系中，自发过程将，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律
8、叫导致体系的熵增大，这一经验规律叫做做熵增原理熵增原理，是判断化学反应方向的，是判断化学反应方向的另一判据另一判据熵判据熵判据。17自发过程的变化趋势自发过程的变化趋势2、混乱度趋于增加、混乱度趋于增加1、能量趋于降低、能量趋于降低室温时冰融化室温时冰融化10时水结冰时水结冰18三、化学反应自发进行的方向三、化学反应自发进行的方向2、物质的混乱度趋于增加、物质的混乱度趋于增加1、物质具有的能量趋于降低、物质具有的能量趋于降低 H(焓变焓变) S(熵变熵变)0焓焓(H)判据判据熵熵(S)判据判据放热反应放热反应焓变熵变化学反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判
9、断不能定性判断不能定性判断 H0 H0 H0 S0 S0 S0 S0熵增原理熵增原理019练习练习3碳铵碳铵(NH4)2CO3 在室温下就能自发地分在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是解产生氨气，对其说法中正确的是A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。体，使体系的熵增大。B、碳铵分解是因为外界给予了能量、碳铵分解是因为外界给予了能量C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。碳酸盐都不稳定，都能自发分解。A20练习练习4下列反应中，在高温下不能自发进
10、行的是下列反应中，在高温下不能自发进行的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s)D熵减熵减熵增熵增熵增熵增熵增熵增21信息：信息：体系自由能变化（体系自由能变化（ G ）综合考虑了焓变）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：和熵变对反应体系的影响： G= H-T S（为为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用 G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科
11、学（当更为科学（当 G 0时可自发进行）。时可自发进行）。请阅读所给信息，然后回答问题请阅读所给信息，然后回答问题反应在该状况下能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行低温时低温时,高温时高温时低温时低温时,高温时高温时低温不自发低温不自发,高温自发高温自发低温自发低温自发,高温不自发高温不自发 H 22一、自发过程的变化趋势一、自发过程的变化趋势1、能量趋于降低、能量趋于降低2、混乱度趋于增加、混乱度趋于增加二、化学反应自发进行的方向二、化学反应自发进行的方向2、物质的混乱度趋于增加、物质的混乱度趋于增加1、物质具有的能量趋于降低、物质具有的能量趋于降低 H(焓变焓变)0焓焓(H)判据判据熵熵(S)判据判据放热反应放热反应熵增原理熵增原理注意：过程的自发性只用于判断过程的方向，不注意：过程的自发性只用于判断过程的方向，不能确定是否一定会发生和过程发生的速率。能确定是否一定会发生和过程发生的速率。23焓变熵变化学反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断不能定性判断不能定性判断 H0 H0 H0 S0 S0 S0 S0 H0 H0 H0 S0或或 S0 S0 S0自发进行自发进行自发进行自发进行25
