2018年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.1化学反应的方向课件17鲁科版选修4.ppt

1、化学反应的方向,学习目标 一、知识与技能 1、通过分析反应的焓变与反应的方向，使学生了解反应焓变与反应方向有关，但不是唯一的影响因素。 2、通过分析反应的熵变与反应的方向，使学生了解反应熵变与反应方向有关，但也不是唯一的影响因素。 3、通过分析熵变、焓变与反应方向的关系，使学生会用H-TS判断反应能否自发进行。 二、过程与方法 结合实际现象几相关化学知识理解化学反应进行的方向 三、情感、态度与价值观 通过对本节内容的学习，初步树立起辨证唯物主义的世界观，激发探求未知知识的兴趣。,TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g),TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2

2、(s),下列反应能发生吗，它们的逆过程呢？,CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +NaCl Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 2H2+O2=2H2O C6H12O6+O2 6CO2+6H2O,自发反应：在一定温度、压强下，不借助(光、电能等）外部力量既能进行，或具有发生的可能性的反应称为自发反应。,CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +NaClZn+CuSO4=ZnSO4+Cu,自然界中有许多自然而然发生的现象,水总是自发地由高处往低处流 热量总是从温度高的地方传向低的地方,分析以下反应的共同特点：,(2)甲烷燃烧： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=802.3

3、 kJ/mol,(3)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=824 kJ/mol,(4)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol,（1）中和反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=57.3 kJ/mol,一、反应焓变与反应方向 共同特点： H O即放热反应 放热反应使体系能量降低，所有的放热反应都是自发的。 一般情况下，化学反应趋向于 H O的方向自发进行。,自发反应一定要H O ？,H=37.3kJ/mol,H O有利于反应自发进 行， 自发反应不一定要H O焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一

4、因素。,结论：,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？ 你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？,克劳修斯 （德国）,熵,S,熵是描述体系混乱度的物理量，即用熵来描述体系混乱度，符号用S表示,单位 Jmol-1K-1 。 体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小 熵值越小。,标准状况下：1mol不同物质的熵S(Jmol-1K-1),69.9Jmol-1K-1,47.9Jmol-1K-1,188.7Jmol-1K-1,S(g)S(l)S(s),三种状态下水的熵,冰 水 水蒸气,同一条件，不同物质的熵值不同。同一物

5、质，S（g）S（l）S（s）。,N2O5分解： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),判断下列反应能否自发进行,二、反应熵变与反应方向 1、化学反应存在着熵变。反应熵变（ S表示） S =S反应产物-S反应物 对于确定的化学反应，在一定条件下具有 确定的熵变。,2、产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值 （ S 0），为熵增加反应。如: 2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)S=57.16J.mol-1.K-1 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) S=169.6J.mo

6、l-1.K-1 C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)S=133.8J.mol-1.K-1,事实证明,熵增加有利于反应的自发行。许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行,如上述反应; 有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行，如上述反应,自发反应一定是熵增加的反应吗？,事实上有些熵减小的反应在一定条件下 也可以自发进行。 如：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1,结论：S O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要S O,熵变是反应能否自发进行一个 因素, 但不是唯一因素。,决定化学反应方向

7、的因素究竟是什么？,H-TS0 即:在温度、压强一定的条件下，,研究表明： T、P一定，反应焓变和熵变共同影响反应方向。反应方向的判据为 。,H-TS,反应能自发进行,反应不能自发进行,反应达到平衡状态,自发反应总是向H-TS0的方向，直至达到平衡状态。,判断下列4个反应在什么条件下自发进行,1. 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) H0 2. 2CO(g) = 2C(s,石墨) + O2(g)H0 S0 S0,自发进行,不自发进行,低温时,高温时,低温时,高温时,低温不自发,高温自发,低温自发,高温不自发,H,H-TS,小结：,TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO2(g),TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s),熵增就是污染 熵是量度我们对一个系统的“不知程度”的量 衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度增大，当熵值达到极大值时即死亡。这是一个不可抗拒的自然规律。,