高二上学期化学选修四《化学反应进行的方向》ppt课件.ppt
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1、生活中的自发过程,水往低处流,高空降伞,生活中的自发过程,水往低处流,高空降伞,这些生活中的现象有明显的自发性,其中是否蕴藏了一定的科学原理?,生活中的自发过程,水往低处流,高空降伞,能量由高到低,这些生活中的现象有明显的自发性,其中是否蕴藏了一定的科学原理?,自发过程的共同特点:,自发过程的共同特点:,自发过程的共同特点:,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,自发过程的共同特点:,高能状态,自发过程的共同特点:,高能状态,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应
2、进行的方向-(荐)【精品课件】,自发过程的共同特点:,高能状态,低能状态,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,自发过程的共同特点:,高能状态,低能状态,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,化学反应中的自发过程,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,(1)酸碱中和:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ/
3、mol,(2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824 kJ/mol,(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/mol,共同点?,化学反应中的自发过程,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,共同点,放热反应,(1)酸碱中和:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ/mol,(2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824 kJ/mol,(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+
4、O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/mol,化学反应中的自发过程,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,共同点,H0,E反 E生,放热反应,化学反应中的自发过程,(1)酸碱中和:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJ/mol,(2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824 kJ/mol,(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/mol,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐
5、)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,一、自发过程与自发反应,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,1、自发过程:在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的过程。,一、自发过程与自发反应,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,1、自发过程:在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的过程。,共同特点:体系趋向于从高能状态转变为低能状态。,一、自发过程与自发反应,高二上学期化学选修四化学反应进行的方
6、向-(荐)【精品课件】,高二上学期化学选修四化学反应进行的方向-(荐)【精品课件】,1、自发过程:在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的过程。,共同特点:体系趋向于从高能状态转变为低能状态。,一、自发过程与自发反应,2、自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度,就称为自发反应。,1、自发过程:在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的过程。,共同特点:体系趋向于从高能状态转变为低能状态。,一、自发过程与自发反应,2、自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度,就称为自发反应。,特征:具有方向性,即反应在某个方向在一定条件下是自发的,其逆方向的反应在
7、该条件下肯定不自发。,3.非自发反应:在一定条件下,需要外界做功才能进行的反应。,3.非自发反应:在一定条件下,需要外界做功才能进行的反应。,4.关系:条件改变,非自发反应可能转变为自发反应。,思考交流,1、自发反应一定能自动进行,而非自发反应一定不能发生,这句话对吗?说明理由。,思考交流,1、自发反应一定能自动进行,而非自发反应一定不能发生,这句话对吗?说明理由。,【解析】不对,某些自发反应需要在一定条件下才能自动进行,非自发反应具备了一定条件也能发生。例如甲烷燃烧是自发反应,但需要点燃或加热才能发生;石灰石分解为氧化钙和二氧化碳常温下为非自发反应,在高温下可以发生。,思考交流,练习1:过程
8、的自发性的作用是()A.判断过程的方向B.确定过程是否一定会发生C.判断过程发生的速率D.判断过程的热效应,练习1:过程的自发性的作用是()A.判断过程的方向B.确定过程是否一定会发生C.判断过程发生的速率D.判断过程的热效应,练习2:下列过程属于非自发的是()A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧C.铁在空气中生锈D.室温下水结成冰,练习2:下列过程属于非自发的是()A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧C.铁在空气中生锈D.室温下水结成冰,二、化学反应进行方向的判据,二、化学反应进行方向的判据,酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?,二、化学反应进行方向的判据,酸碱中
9、和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?,从能量角度分析它们为什么可以自发?,二、化学反应进行方向的判据,酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?,从能量角度分析它们为什么可以自发?,二、化学反应进行方向的判据,酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?,从能量角度分析它们为什么可以自发?,放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定,H 0有利于反应自发进行。,二、化学反应进行方向的判据,酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点?,从能量角度分析它们为什么可以自发?,1.焓判据:自发过程的体系取向于从高能状态转变
10、为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量),这一经验规律就是焓判据。,放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定,H 0有利于反应自发进行。,1.焓判据:自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量),这一经验规律就是焓判据。,若H0,正向反应能自发进行;若H0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。,二、化学反应进行方向的判据,已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)CO2(g)H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g)CO2(g)H2393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化,下列说法正确的是A.金
11、刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低,练 习 1,已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)CO2(g)H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g)CO2(g)H2393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化,下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低,练 习 1,思考:是不是所有自发过程、自发反应都是放热的?,思考:是不是所有自发过程、自发反应都是放热的?,2NH4Cl(s)+Ba
12、(OH)28H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l),吸热的自发过程,室温下冰块的融化;常温常压下N2O5的分解 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);H=+56.7kJ/mol碳酸铵的分解(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/mol,吸热的自发过程,室温下冰块的融化;常温常压下N2O5的分解 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);H=+56.7kJ/mol碳酸铵的分解(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/mol,结论:H0有利于反应自发进行,自发反应不一定要H0焓变是
13、反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。,一副崭新按顺序排列整齐的扑克牌被洗过后会怎样?如果没有法律的制约,世界会怎样?下课铃一响教室里会怎样?你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗?,一副崭新按顺序排列整齐的扑克牌被洗过后会怎样?如果没有法律的制约,世界会怎样?下课铃一响教室里会怎样?你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗?,熵,S,一副崭新按顺序排列整齐的扑克牌被洗过后会怎样?如果没有法律的制约,世界会怎样?下课铃一响教室里会怎样?你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗?,熵,S,克劳修斯(德国),(1)熵:体系有由有序自发地转变为无序的倾向,
14、这种推动体系变化的因素称作熵。,有序,混乱,墨水溶解扩散,火柴散落有趋向于最大混乱度的倾向,2.熵与熵判据,(1)熵:体系有由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称作熵。熵是体系混乱度的量度,即熵是用来描述体系的混乱度,符号用 S 表示。,有序,混乱,墨水溶解扩散,火柴散落有趋向于最大混乱度的倾向,2.熵与熵判据,(1)熵:体系有由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称作熵。熵是体系混乱度的量度,即熵是用来描述体系的混乱度,符号用 S 表示,单位:Jmol-1K-1。,2.熵与熵判据,a.混乱程度越大,熵值越大;b.同一条件下,不同的物质熵值不同;c.同一物质:S(
15、g)S(l)S(s);d.物质的量越大,分子数越多,熵值大。,(1)熵:体系有由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称作熵。熵是体系混乱度的量度,即熵是用来描述体系的混乱度,符号用 S 表示,单位:Jmol-1K-1。,2.熵与熵判据,a.混乱程度越大,熵值越大;b.同一条件下,不同的物质熵值不同;c.同一物质:S(g)S(l)S(s);d.物质的量越大,分子数越多,熵值大。,取决于能够自由运动的粒子数目,(2)熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用S表示。S=S(生成物)S(反应物),(2)熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用S表示。S=S(生成物)S(反应物),
16、(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,反应的S越大,越有利于反应自发进行,这一经验规律叫做熵增原理。在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。,(2)熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用S表示。S=S(生成物)S(反应物),(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,反应的S越大,越有利于反应自发进行,这一经验规律叫做熵增原理。在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。,若S 0,正向反应能自发进行;若S 0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。,(2)熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用S表示。S=S(生成物)S(反应物),(3)
17、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,反应的S越大,越有利于反应自发进行,这一经验规律叫做熵增原理。在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。,若S 0,正向反应能自发进行;若S 0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。,产生气体的反应、气体物质的量增大的反应,熵变通常都是正值(S0),为熵增加的反应。,下列反应中,由熵判据不能自发进行的是,D.CO(g)C(s)1/2O2(g),B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),练 习 2,下列反应中,由熵判据不能
18、自发进行的是,D.CO(g)C(s)1/2O2(g),B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),熵增,练 习 2,下列反应中,由熵判据不能自发进行的是,D.CO(g)C(s)1/2O2(g),B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),熵增,练 习 2,熵增,下列反应中,由熵判据不能自发进行的是,D.CO(g)C(s)1/2O2(g),B.2N2O5(g)4NO2(g)O
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