内容正文:
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
授课人:高中部 岳英英
1、通过自主预习了解自发过程、熵、熵变的概念;
2、通过类比、归纳总结的方法,掌握焓变(∆H)和熵变(∆S)对化学反应方向的影响,能用复合判据(∆H-T∆S)判断化学反应的方向。
学习目标
本真教育 释放天性 · 博古通今 放眼世界
自主预习,阅读课本P35
自发过程的定义
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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。
自发过程
1、定义:
生活中的自发过程
体系趋向于从高能量状态转换为低能量状态
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体系趋向于从有序状态转换为无序状态
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生活中的自发过程
2、特点:
体系趋向于从高能量状态转换为低能量状态 ;
体系趋向于从有序状态转换为无序状态
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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。
自发过程
1、定义:
①NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l),ΔH< 0,
常温下能自发进行。
②2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g),ΔH<0,
常温下能自发进行。
③Fe(s)+2HCl(aq)=FeCl2(aq)+H2(g),ΔH<0,
常温下能自发进行。
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),ΔH>0,
该反应在常温下不能自发进行,但在较高温度下能自发进行。
类比自发过程,观察以下反应,归纳总结焓变ΔH与反应方向的关系
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一、 反应焓变与反应方向
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。
多数放热反应能自发进行(ΔH<0)
少数吸热反应在一定条件下也能自发进行(ΔH>0)
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1、已知下列过程都能自发进行,其中不能用“焓判据”解释的是( )
A.2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH<0
B.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH<0
C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l) ΔH>0
D.2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) ΔH<0
C
课堂练习
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1、熵
定义:
混乱度越大,体系越无序,熵越大
二、 反应熵变与反应方向
关系:
描述体系混乱度的物理量,符号S,单位J/(mol∙K)
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自主预习,阅读课本P36
熵的定义、符号
熵与混乱度的关系
影响因素:
S(g)>S(l)>S(s)
不同物质的熵不同;
同一物质的熵与状态及环境有关,
二、 反应熵变与反应方向
2、反应熵变
ΔS =S生成物-S反应物
(气体体积增多的反应)
(气体体积减小的反应)
ΔS>0(熵增)
ΔS<0(熵减)
常见的熵增过程:
固体溶解、气体扩散、物质由s到 l 或g态、气体量增加的反应
例:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
ΔS>0
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①2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g),ΔS>0,
常温下能自发进行。
②2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),ΔS>0,
常温下能自发进行。
③2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g),ΔS>0,
常温下能自发进行。
④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ,ΔS<0,
在一定条件下也能自发进行。
类比自发过程,观察以下反应,总结熵变ΔS与反应方向的关系
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二、 反应熵变与反应方向
多数熵增反应(ΔS>0)能自发进行;
少数熵减反应(ΔS<0)在一定条件下也能自发进行。
3、反应熵变与反应方向
反应熵变是反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一
因素。
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2、碳铵(NH4HCO3)在室温下就能自发地分解产生氨气,
下列有关说法中正确的是( )
A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大
B.碳铵分解是因为外界给予了能量
C.碳铵分解是吸热反应,根据焓判据,不能自发分解
D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
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课堂练习
A
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。
ΔH-TΔS > 0 反应