2.3 化学反应的方向 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 第三节 化学反应进行的方向 化学反应速率与化学平衡 1 PART 01 化学反应进行的方向 2 01 化学反应进行的方向 思考： 自然界中水总是从高处往低处流； 室温下冰块自动融化； 墨水扩散； 食盐溶解于水； 火柴棒散落等。 上述过程有何共同点？ 有明显的自发性 3 01 化学反应进行的方向 一、自发过程与自发反应 1.自发过程 在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。 2.自发反应 在一定条件下不需外界帮助就能自动进行的反应，称为自发反应。 如何判断一个化学反应能否自发进行呢？ 4 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）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？它们有何共同特点？ C3H8(g)+5O2(g)══3CO2(g)+4H2O(l) ΔH= -2217.5kJ·mol-1 2Na(s)+Cl2(g)══2NaCl(s) ΔH= -822 kJ·mol-1 4Fe(s)+3O2(g)══Fe2O3(s) ΔH= -1648.4 kJ·mol-1 H2(g)+F2(g)══2HF(g) ΔH= -546.6 kJ·mol-1 以上反应都是放热反应(ΔH＜0) 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，更有利于反应自发进行 5 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 1.焓判据（能量判据） 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 ΔH＜0 自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态（ΔH＜0） 即ΔH＜0的反应有自发进行的倾向 多数能自发进行的化学反应是放热反应 焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一 6 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 1.焓判据（能量判据） 注意： ①焓判据只能用于判断过程的方向，能否实现要看具体条件； ②焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关； ③焓变是影响反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 7 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) ΔH＞0 这个反应是一个吸热反应，但却可以自发进行，这是为什么？ 以上看似无关的事件之间有什么联系或者共同点吗？ 都是由有序到混乱 说明决定反应能否自发进行还有其他的因素。 8 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 2.熵判据 (1)熵 熵是衡量体系混乱度大小的物理量，混乱度越大，体系越无序，熵值越大。 符号：S 常用单位：J/(mol·K) 9 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 2.熵判据 (1)熵 熵值的大小与以下因素有关： ①同种物质，状态相同时，物质的量越大→粒子数越多→熵值越大； ②同种物质，物质的量相同时，S(g)≫S(l)＞S(s)； ③不同物质，分子中原子数越多，物质组成越复杂，熵值越大。 10 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 2.熵判据 (2)熵变 发生化学反应时物质熵的变化成为熵变，符号为ΔS。 ΔS=S生成物-S反应物 ΔS＞0的反应称为熵增反应，ΔS＜0的反应称为熵减反应。 如何判断一个反应是熵增反应还是熵减反应呢？ 11 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 2.熵判据 (2)熵变 气体分子数增大的反应 熵增反应 气体分子数减小的反应 熵减反应 气体分子数不变的反应 熵变不大 12 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 2.熵判据 (2)熵变 例1.下列反应中，属于熵减反应的是（ ） A. (NH4 )2CO3(s)══NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)══4NO2(g)＋O2(g) C. MgCO3(s)══MgO(s)＋CO2(g) D. 2CO(g)══2C(s)＋O2(g) D 13 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 2.熵判据 (3)熵判据——熵增原理 体系有自发向混乱度增加的方向变化的倾向。(即熵增ΔS＞0) ΔS越大，越有利于反应自发进行 注意： ①不是所有的自发反应都是熵增反应，如CaO(s)+CO2(g)══CaCO3(s) ②熵变是影响反应能否自发进行的一个因素, 但不是唯一因素。 14 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 化学反应是否能够自发进行的最终判断依据是什么呢？ 正确判断一个化学反应是否能够自发进行必须综合考虑体系的焓变和熵变。 15 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 3.复合判据——吉布斯自由能 吉布斯自由能：ΔG=ΔH-TΔS 反应能否自发与ΔG的符号有关： ΔG＜0 反应能自发进行 ΔG＞0 反应不能自发进行 ΔG＝0 反应达到平衡状态 16 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 3.复合判据——吉布斯自由能 ΔH ΔS ΔG 反应能否自发 举例 ＜0 ＞0 ＞0 ＜0 ＜0 ＜0 ＞0 ＞0 恒＜0 任何条件均能自发 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 恒＞0 任何条件均不自发 2CO=2C+O2 低温＜0高温＞0 低温自发 高温不自发 CaO+CO2=CaCO3 低温＞0高温＜0 高温自发 低温不自发 NH4Cl=NH3+HCl 大大高温、小小低温 17 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 3.复合判据——吉布斯自由能 例2.已知反应A(g)+2B(g)=2C(g) ΔH在一定条件下可以自发进行，则该反应的ΔH___0。 ＜ 18 01 化学反应进行的方向 二、化学反应进行方向（反应能否自发）的判据 3.复合判据——吉布斯自由能 注意：能够自发进行的反应不一定能够实际发生，可能因为活化能较大，反应速率极慢，对此类反应，使用合适的催化剂，可能使反应实际发生。 19 PART 02 课堂总结 20 02 课堂总结 这堂课学到了什么？ ①自发过程与自发反应。 ②反应能否自发进行的焓判据。 ③反应能否自发进行的熵判据。 ④反应能否自发进行的复合判据——吉布斯自由能。 21 PART 03 课后作业 22 04 课后作业 23 River Flows In You (Original Mix) - remix Mark Pride Into The Deep Vol.02, track 12 298705.4 XXX - 163 key(Don't modify):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 $$