2018年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向课件9鲁科版选修4.pptx

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1、第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向自发过程:在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。水由高处流向低处，热由高温物体传向低温物体能量越低越稳定(能量最低原理)举例：HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H(298K)=-57.3kJ·mol-14Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H(298K)=-444.3kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H(298K)=-890.6kJ·mol-1H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H(298K

2、)=-546.6kJ·mol-1化学反应的方向【交流研讨】化学反应一般会朝什么样的能量方向自发进行呢？放热以后得到的生成物能量更低，更加稳定一、反应焓变与反应方向【科学验证】将NH4Cl固体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合后，用玻璃棒搅拌，比较前后的温度变化并判断反应是否自发进行。2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l)△H>0NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H(298K)=37.30kJ·mol-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H

3、(298K)=178.2kJ·mol-1（常温下不自发）△H(1200K)=176.5kJ·mol-1（高温下自发）所以说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。【交流研讨】同学们比较一下这几个反应，除了能量上存在吸热的共性，在其他方面还有什么共性呢？2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(aq)+2NH3(g)+10H2O(l)△H>0NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H(298K)=37.30kJ·mol-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H(298K)=1

4、78.2kJ·mol-1（常温下不自发）△H(1200K)=176.5kJ·mol-1（高温下自发）都生成气体！科学证据H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)状态水分子排列方式水分子运动形式固态的水有序固定位置三维振动液态的水无序一定体积内自由运动气态的水自由运动自由的向空间扩散自由度：冰<水<水蒸气熵：用来描述体系混乱度的物理量，符号为S。单位：J·mol-1·K-1混乱度增加的变化为熵增混乱度减小的变化为熵减【交流研讨】同学们都知道，固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠和蔗糖都能自发的溶于水，那么它们溶解的自发过程又是什么引起的呢？是焓变还是熵变呢？水由固态到液态，再到气态的自发过程

5、就是熵增所引起的！氯化钠固体的溶解固体硝酸铵固体氢氧化钠固体氯化钠固体蔗糖溶于水自由移动的阴阳离子或分子有序(混乱度小)固体的溶解也是熵增所引起的！小结：（1）熵增有利于自发。（2）同一条件下，不同物质的熵不同；对于同一物质S(s)0NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H(298K)=37.30kJ·mol-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H(298K)=

6、178.2kJ·mol-1（常温下不自发）△H(1200K)=176.5kJ·mol-1（高温下自发）气体的生成导致熵值增加而促使反应在一定条件下自发进行!【交流研讨】根据熵及熵变的理解，同学们思考一下具体什么样的化学反应为熵增的反应呢？请从反应特点的角度讨论分析。产生气体的反应二、反应熵变与反应方向反应熵变△S=S（反应产物）-S（反应物）△S>0，熵增；△S<0，熵减气体的物质的量增大的反应自发进行的反应反应熵变2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)△S=57.2J·mol-1·K-1NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)

7、+H2O(l)△S=184.0J·mol-1·K-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△S=169.6J·mol-1·K-1C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△S=133.8J·mol-1·K-1熵变是与反应能否自发进行有关的又一因素，但也不是唯一的因素。熵减自发的反应实例例1：2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△S=-39.4J·mol-1·K-1例2：工业上用浓氨水检验氯气管道是否漏气3Cl2(g)+8NH3