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 鲁科版选修4.pptVIP

第1节 化学反应的方向 第二章 化学反应的方向、限度与速率 学习目标 1．了解自发过程和自发反应的主要特点。 2. 了解焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。 学习重点 反应方向的判断 学习难点 反应方向的判断 AB 高能 低能 释放 有序 无序 温故知新 ①④⑤ ①③④⑤ 归 纳 总 结 常见的放热反应： 1．大多数化合反应。2 ．燃烧反应。3 ．中和反应。 4 ．金属和酸的反应。5 ．铝热反应。 温故知新 不用借助外力作用 自发 方向性 不能自发进行 探究活动一 ：化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 释放 放热 高 低 稳定 能 吸收 吸 低 高 不稳定 不能 放 能 不能 能 放 能 能 2．化学反应进行的方向与熵变的关系 (1)熵的概念 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的不规则或无序状态程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。 (2)影响熵大小的因素 ②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)S(l)S(s)。 ①同一条件下，不同的物质熵值不同。 (3)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，即熵变(符号ΔS)大于零，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。 ②当ΔS0时，反应为熵减反应，在一定条件下不能自发进行。 ①当ΔS0时，反应为熵增反应，在一定条件下能自发进行。 交流研讨 如：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔS＝－39.35 J·mol－1·K－1，上述反应为熵减少的反应，但在一定条件下，该反应也能自发进行。说明“熵判据”也具有一定的局限性。 (4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 交流研讨 从能量角度(即焓变)看，化学反应有趋向于最低能量状态的倾向，而从熵变角度看，化学反应有呈现最大混乱度的倾向，在实际的化学变化中，ΔH与ΔS倾向有时会出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。 归纳总结 C 学以致用 题目解析 I C 只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行；因反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小；因熵减小不利于反应自发，故自发进行的原因是反应放热。 学以致用 探究活动二 ：焓变与熵变对反应方向的共同影响 1．用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向 (1)由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判据知熵值增加是自发的。很多情况下用不同的判据判定同一个反应，可能会出现相反的判断结果。 (2)复合判据是ΔH－TΔS 。即综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断。 (3)在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS0的方向进行，直到达平衡状态。 ΔH－TΔS0　反应不能自发进行 ΔH－TΔS0　反应能自发进行 ΔH－TΔS＝0　反应达到平衡状态 ΔH－TΔS＝－78.03 kJ·mol－1－298 K×494.4×10－3 kJ·mol－1·K－1≈－225.36 kJ·mol－10。 ΔH－TΔS＝110.5 kJ·mol－1－298 K×(－89.36×10－3 kJ·mol－1·K－1) ≈ 137.13 kJ·mol－10。 ΔH－TΔS＝－444.3 kJ·mol－1－298 K×(－280.1×10－3 kJ·mol－1·K)≈－360.83 kJ·mol－10 。 ΔH－TΔS＝178.2 kJ·mol－1－298 K×169.6×10－3 kJ·mol－1·K－1 ≈ 127.66 kJ·mol－10 。 能 能 不能 不能 (1)(3) 2.反应发生的条件有多种，ΔH－TΔS这个判据只能用于温度、压强一定条件下 的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。 1.复合判据判断反应方向的有关规律 (1)若ΔH0，ΔS0，则反应一定能自发进行。 (2)若ΔH0，ΔS0，则反应一定不能自发进行。 (3)当ΔH0，ΔS0或ΔH0，ΔS0时，反应能否自发进行与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时熵变影响为主。 3.反应的自发性只能判断方向性，反应能否实现，还要看具体的反应条件。 归纳总结 题目解析 B 有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行 应利用复合判据进行判断 使用催化剂只能降低反应的活化能，增大反应速率，不能改变反应的方向 学以致用 I ΔH－TΔS＝－69.7