2.3 化学反应的方向 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

化学反应的方向 高中化学 学习任务与目标 1. 通过了解自发和非自发反应， 认识到化学变化是有方向的。 2. 知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关， 认识化学变化是可以 在 一 定程度内进行调控的， 能多角度、 动态的分析化学变化， 提升变 化观念与平衡思想。 3. 学会使用焓判据和熵判据综合判断变化的方向性， 解释自然现象， 指 导生产生活， 进 一 步体会化学学科的有用性。 实验过程中，未能观察到Y装置中的预期现象。请你从反应原 理的角度分析未观察到预期现象的原因： 。 化学反应速率、 化学平衡、 化学反应进行的方向。 高中化学 【思考题】某同学在实验室中对NH3 与NO2反应进行了探究。 化学反应原理的重要组成部分 ，是研究化学变化的3个重要维度。 NO2 NH3 水总是自发地由高处往低处流 高中化学 留意自然 高中化学 自发过程： 在一定条件下 ，不需要外力作用就能自动进行的过程 高锰酸钾溶于水 SO2 溶于水 H2 燃烧 高中化学 非自发过程： 在一定条件下 ， 需持续借助人为作用才能进行的过程。 蒸发溶剂， 获得食盐晶体 水泵抽水 电解水 高中化学 化学反应进行的方向 研究给定化学反应 ， 在一定条件下 ，是否能够自发进行。 化学反应能否自发进行， 仅仅依靠实验研究， 付出的代价往 往很大， 有时还可能是徒劳的！ 为此， 有必要寻找 一种理论上的判据！ 下列反应在一定条件下都能自发进行 ， 你知道这些反应能自发进 行的主要原因吗？ C3H8(g) + 5O2(g) ＝ 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= －2 217.5 kJ/mol 2Na(s) + Cl2(g) ＝ 2NaCl(s) ΔH= －822 kJ/mol 4Fe(s) + 3O2(g) ＝ Fe2O3(s) ΔH= －1 648.4 kJ/mol H2(g) + F2(g) ＝ 2HF(g) ΔH= －546.6 kJ/mol 共同特点： ΔH < 0 即 放热反应 高中化学 交流讨论 高中化学 一、能量判据（焓判据） 一般地 ， ΔH＜0 的反应 ， 常常容易自发。 体系趋向于从高能状态转变为低能状态， 体系会对外做功或者释放热量即ΔH＜0 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 ΔH＜0 结论： ΔH＜0 有利于反应自发进行 ， 但自发反应不一定都要 ΔH＜0 焓变只是反应能否自发进行的 一 个因素， 但不是唯 一 因素。 = 4NO2(g)+O2 (g) = NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH= ＋56.7 kJ/mol ΔH= ＋74.9 kJ/mol 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？ 2N2O5(g) (NH4) 2CO3(s) 高中化学 引申思考 人们发现， 自然界中还存在着 一种能够推动体系变化的因素 ——体系有从有序自发的转变成无序的倾向！ 硝酸铵溶于水 吸热过程 高中化学 玩过的扑克牌 有 序 混 乱 火柴散落 高中化学 二、熵判据 1. 熵： 用来度量体系混乱程度的物理量。 2. 符号：S 单位： J ·mol-1 ·K-1 3. 体系混乱度越大， 熵值越大。 固体的溶解 、 气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。 等量的同一物质：S (g) ＞ S (l) ＞S (s) S(水蒸气)： 188.7 J ·mol- 1 ·K- 1 S(水) ： 69.9 J ·mol- 1 ·K- 1 S(冰) ： 47.9 J ·mol- 1 ·K- 1 高中化学 气体种类及其物质的量的增多是体系熵值变化的主要决定因素 高中化学 高中化学 4. 熵变和熵增原理 （1 ） 熵变(ΔS ）： 产生新物质或物质状态和数量有变化就存在熵变。 ΔS =S生成物－S反应物 （2 ） 熵增原理： 在与外界隔离的体系中， 自发过程将导致体系的熵增大。 该原理是用来判断过程方向的 一 个因素 。 熵判据 高中化学 (NH4)2CO3 ＝2NH3 ↑ + CO2 ↑ + H2O 1． 碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气。 对其说法中正确的是（ A ） A． 其分解是因为生成了易挥发的气体， 使体系的熵增大 B． 其分解是因为外界给予了能量 C． 其分解是吸热反应， 据能量判据能自发分解 D． 碳酸盐都不稳定， 都能自发分解 焓变 熵变 能否自发 ① NH3(g)+ HCl(g) ＝ NH4Cl(s) <