2017届高中化学第2章化学反应速率和化学平衡第4节化学反应进行的方向课件新人教版选修4.pptVIP

小时候在玩玩具时，你是否有将所有玩具到处乱丢，使其乱七八糟的行为呢？就像“水往低处流”一样，化学反应也存在内能降低(焓减小)，混乱度增大(熵增加)的趋势。 未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等，这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程；用水泵把水从低水位升至高水位，高温高压可以使石墨转化为金刚石，这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反应为什么有的能够自发进行，不需要借助外力，而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢？请让我们一起走进教材第四节：化学反应进行的方向。 1．自发过程和自发反应 (1)自发过程：在一定条件下不需要外力作用就________________。 (2) 自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以__________进行到显著程度，就称为自发反应。 2．化学反应进行方向的判据 (1)焓判据 放热反应过程中体系能量_________，具有自发进行的倾向，因此可用_______来判断反应进行的方向。 (2)熵判据 ①熵：用来度量体系_______程度的物理量。熵值越大，_______程度越大。符号为_______。单位：J·mol－1·K－1。 ②熵值大小的比较 同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)_______ S(l)_______ S(s)。 ③熵增原理 在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵_______，即熵变(符号△S)_______零。 ④熵判据 体系有自发地向混乱度_______ (即_______)的方向转变的倾向，因此可用_______来判断反应进行的方向。 (3)复合判据 过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程________________和过程______________，若允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。综合考虑__________和__________的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个因素来判断反应进行的方向是不全面的。 解析：A项，ΔH0，ΔS0，在任何温度下，ΔH－TΔS0，即任何温度下，反应都不能自发进行；B项，ΔH0，ΔS0，在较低温度下，ΔH－TΔS 0，即反应温度不能过高； C项，ΔH0，ΔS0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；D项，ΔH0，ΔS0，在任何温度下，ΔH－TΔS0，即在任何温度下反应均能自发进行。 1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不用借助外力，就可以自发进行的过程。 (2)分类 (3)特点 ①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者放释热量)。 ②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。 (4)实例： 自然界中的自发过程 ①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。 ②物理学中研究的电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。 ③日常生活中，气温升高，冰雪自动融化。 2．自发反应 在给定的一组条件下，可以自发地进行到显著程度的反应。 3．非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可以将水从低处引向高处，通电可以将水分解为氢气和氧气。 解析：自发过程指在一般条件下能自动发生的过程，它包括自发反应。而电解熔融的氯化钠要在直流电作用下进行，不能自发。 解析：有部分吸热反应能自发进行。 (2)反应的焓变与反应方向的关系 ①多数能自发进行的化学反应是放热反应。 例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发进行的，反应放热： 4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1。 ②有不少吸热反应也能自发进行。 例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋37.30 kJ·mol－1。 ③有一些吸热反应，在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。 例如：在室温下和较高温度下均为吸热反应的CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH(298K)＝＋178.2 kJ·mol－1　ΔH(1 200 K)＝＋176.5 kJ·mol－1 由此可见，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。 2．熵判据 (1)物质熵大小规律 ①物质的存在状态：对于同一种物质，等物质的量的该物质其熵值(混乱度)大小与物质的存在状态有关，气态时熵值最大，固态时熵值最小，而液态时介于二者之间，即S(g)S(l)S(s)。 ②与物质的量的关系：物质的量越大，分子数越多，熵值越大。 ③不同物质熵值间的关系：物质的组成越复杂其熵值越大，一般组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大