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1、课件课件-选修选修4-专题专题22-1化学反应的方向化学反应的方向自然界中水总是从高处往低处流自然界中水总是从高处往低处流是自动进行的自发变化过程是自动进行的自发变化过程具有一定的方向性具有一定的方向性 在一定条件下，不借助外部力量就能自动在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程进行的过程. .自发过程：自发过程：例如：例如： 电流总是从电位高的地方向电位低的地方电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动流动室温下冰块自动融化室温下冰块自动融化墨水扩散墨水扩散食盐溶解于水食盐溶解于水火柴棒散落火柴棒散落镁条燃烧；镁条燃烧；酸碱中和；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中生锈；铁器暴露在潮湿空气中生
2、锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧；锌与锌与CuSO4溶液反应生成溶液反应生成Cu和和ZnSO4等。等。很多的化学反应也具有方向性：很多的化学反应也具有方向性：这些过程都是自发的，其逆过程就是非自这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的发的. . 在一定的在一定的温度温度和和压强压强下下, ,无需外界帮助无需外界帮助就能自动进行的反应就能自动进行的反应. . 自发反应：自发反应：外界帮助是指温度和压强外的条件外界帮助是指温度和压强外的条件: :如通电、光如通电、光照等。照等。自发反应在恰当条件下才能实现自发反应在恰当条件下才能实现一、化学反应的方向一、化学反
3、应的方向1.1.水分解生成氢气和氧气的反应水分解生成氢气和氧气的反应2.2.氯气与溴化钾溶液的反应氯气与溴化钾溶液的反应3.3.乙烯与溴单质的反应乙烯与溴单质的反应4.4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应氮气和氧气生成一氧化氮的反应不能不能能能不能不能能能Cl2+2KBr=Br2+2KClC2H4+Br2 CH2BrCH2Br交流与讨论：交流与讨论：P42P42二、化学反应的方向的判断依据二、化学反应的方向的判断依据教材教材P43P43思考：思考：这些反应在一定条件下能发生反应有这些反应在一定条件下能发生反应有何共同特点？何共同特点？小结：小结：共同特点：共同特点：H H0 0，放热反应。，放热反
4、应。即体系趋向于从高能状态即体系趋向于从高能状态转变为低能状态转变为低能状态（稳定）。（稳定）。二、化学反应方向的判断依据二、化学反应方向的判断依据:1 1、根据焓变、根据焓变H H（能量）判断（能量）判断 研究表明，对于化学反应，研究表明，对于化学反应， H（放热），有利于反应自发进行。且放出热（放热），有利于反应自发进行。且放出热量越多，体系降低能量越多，反应越完全。量越多，体系降低能量越多，反应越完全。说明说明: :反应的焓变是制约化学反应能否自发反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。进行的因素之一。思考思考: : 放热反应可以自发进行，吸热反应不放热反应可以自发进行，吸热反应
5、不能自发进行这种观点对吗能自发进行这种观点对吗?观察与思考：观察与思考：P43P43下列反应是吸热反应，能否自发进行？下列反应是吸热反应，能否自发进行？NHNH4 4NONO3 3(s) = NH(s) = NH4 4+ + (aq) + NO (aq) + NO3 3- - (aq) (aq)2NH2NH4 4Cl(s)+Ba(OH)Cl(s)+Ba(OH)2 28H8H2 2O(s)=2NHO(s)=2NH3 3(g)+BaCl(g)+BaCl2 2(s)+10H(s)+10H2 2O(l)O(l)CaCOCaCO3 3(s) = CaO(s) + CO(s) = CaO(s) + CO2
6、 2(g) (g) 高温高温小结小结: :反应的焓变是制约化学反应能否自发进反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一的因素。行的因素之一，但不是唯一的因素。思考思考: :是什么因素促使吸热反应也能自发进是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？行呢？ 研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因素的另一因素体系的混乱度体系的混乱度（熵（熵S S）熵：熵：衡量一个体系衡量一个体系混乱度混乱度的物理量叫做熵，用符号的物理量叫做熵，用符号 S S 表示。表示。 对于同一物质：对于同一物质：S S(g)(g)S S(l)(l)S S(s)(
7、s)二、化学反应方向的判断依据二、化学反应方向的判断依据: 水的三态的熵水的三态的熵1 1、同一物质由固态变为液态、由液态变为、同一物质由固态变为液态、由液态变为气态。气态。2 2、固体的、固体的溶解溶解过程、墨水过程、墨水扩散扩散过程和气体过程和气体扩散扩散过程。过程。3 3、产生气体的反应和气体的物质的量、产生气体的反应和气体的物质的量增加增加的反应。的反应。导致混乱度增加的因素导致混乱度增加的因素熵变：熵变：反应前后体系的反应前后体系的熵的变化熵的变化叫做反应叫做反应的熵变的熵变. . 用用S S表示。表示。规律规律: :反应的反应的S S越大越大, ,越有利于反应自发进越有利于反应自发
8、进行，这个判据叫行，这个判据叫熵判据熵判据。 S=S(S=S(生成物总熵生成物总熵生成物总熵生成物总熵) )S(S(反应物总熵反应物总熵反应物总熵反应物总熵) ) 混乱度减小混乱度减小 混乱度增大混乱度增大1.判断下列过程的熵变大于零还是小于零判断下列过程的熵变大于零还是小于零1)H2O(s)H2O(l)H2O(g) 2)2NaHCO3(s)=Na2CO3(s) + CO2(g)+H2O(g)3)NaOH（s）=Na+(aq)+OH-(aq) 4)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) S0 S0 S0 S02.2.填写表填写表2-52-5几种变化的方向性几种变化的方向性:P45:P45思考
9、思考: :判断自发反应要考虑什么因素判断自发反应要考虑什么因素? ?综合判断综合判断综合判断综合判断 （H H、S S综合考虑）综合考虑）综合考虑）综合考虑） H H H H 0 S00 S00 S00 S0一定自发一定自发 H 0 H 0 S S 0 0一定非自发一定非自发 H H 0 0 S S 0 0或者或者或者或者 H 0 H 0 S0S0 H -T S 00，一定非自发进行，一定非自发进行 0 0，一定自发进行，一定自发进行低温低温可行可行高温高温可行可行NHNH33(g)+HCl(g)(g)+HCl(g)NHNH44Cl(s) Cl(s) CaCOCaCO33(s)=CaO(s)+
10、CO(s)=CaO(s)+CO22(g)(g) 研究表明：在温度、压强一定的条件下研究表明：在温度、压强一定的条件下与反应温与反应温度有关度有关 课堂小结：课堂小结： 影响因素：影响因素：化学反应的方向化学反应的方向 反应焓变反应焓变 反应熵变反应熵变共同影响共同影响吸热吸热放热放热熵增熵增熵减熵减焓减小有利于反应自发焓减小有利于反应自发熵增大有利于反应自发熵增大有利于反应自发能量判据能量判据熵判据熵判据课堂练习课堂练习: :1.下列说法不正确的是下列说法不正确的是A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。多数的能自
11、发进行的反应是放热反应。B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。的混乱程度越大，熵值越大。C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热吸热D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关影响有关C2.下列反应中，熵减小的是下列反应中，熵减小的是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)D3. 250C和和1.01105Pa时，反应时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；）； H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是，自发进行的原因是 （ ）A、是吸热反应；、是吸热反应； B、是放热反应；、是放热反应；C、是熵减少的反应；、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。、熵增大效应大于能量效应。D
