幻灯片 1----
幻灯片 2学习目标:
1.了解熵变的概念
2.初步了解焓变和熵变与反应进行的方向之间的
关系。 Zxx``k
重点:熵变的概念、利用焓变和熵变判断反应进
行的方向
难点:利用焓变和熵变对反应进行方向的判断
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幻灯片 3水总是自发地由高处往低处流
自然界中有许多自然而然发生的现象,请同学们联系生活知识,列举一些能自动发生的例子?
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幻灯片 4电流总是从电位高的地方向电位低的地方流
动;
室温下冰块自动融化;
墨水扩散; zx````xk
食盐溶解于水;
火柴的散落。
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幻灯片 5 镁条燃烧;酸碱中和;铁器暴露在潮湿空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧,锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。
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幻灯片 6 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
【归纳小结】
如何判断一个过程,一个反应能否自发进行?
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幻灯片 7 酸碱中和、金属与酸反应、铁生锈都是能自发发生的反应,有何共同特点?Zxx````k
【思考与交流】
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
△H<0 即放热反应
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幻灯片 8一、能量判据(焓判据)
反应物的总能量高
生成物的总能量低
放热反应
△H<0
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幻灯片 9一、能量判据(焓判据)
能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状态(△H < 0)。
对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进行,且放出的热量越多,体系能量降低越多,反应越完全
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幻灯片 10结论:
△H < 0,有利于反应自发进行,但自发反应不一定△H < 0!
△H= +56.7kJ/mol
△H= +74.9kJ/mol
(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应
(2)有不少吸热过程也能自发进行
注意:
焓变(△H)是决定反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。
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幻灯片 11有序
混乱
二、熵判据
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幻灯片 12二、熵判据
为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素——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。体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小。
同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。
熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加( △S>0),这一经验规律叫做熵增原理。
混乱度越大越稳定,△S > 0 有利于反应自发进行。
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幻灯片 13(2)自发反应一定是熵增加的反应吗?
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=-39.35J•mol-1•K-1
结论:△S > 0有利于反应自发进行,自发反应不一定要△S > 0
【思考与交流】
熵变是反应能否自发进行一个因素, 但不是惟一因素。
根据熵判椐,在密闭条件下,体系有由有序自发地变为无序的倾向。气态熵值大,反应沿着从有序到无序方向进行。
(1)发生离子反应条件之一是产生气体,利用熵判椐进行解释?
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幻灯片 14CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行?
已知: △H(298K)=+178.2KJ•mol-1,
△S(298K)=+169.6J•mol-1•K-1
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幻灯片 15三、复合判据
正确判断一个化学反应 是否能够自发进行
必须综合考虑反应的焓变和熵变
恒温恒压时判断反应是否能够自发进行
△H <0 △S>0
△H >0 △S <0
△H <0 △S <0
△H >0 △S>0
自发
非自发
不一定
不一定
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幻灯片 16△G=△H—T △S
三、复合判据(自由能变化)
当△G<0时,反应自发进行
当△G>0时,反应不自发进行
当△G=0时,可逆反应
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
△H<0 △S<0
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H>0 △S>0
判断这两个反应什么条件下自发进行?
低温可行
高温可行
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幻灯片 17 1.反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。
注意:
2.在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的,实现的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的。
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幻灯片 18【课堂达标测试】
1.下列说法不正确的是 ( )
A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能
自发进行的反应都是放热反应。
B.在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系的混乱程度越大,熵值越大。
C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D.一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关
C
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幻灯片 193.250C和1.01×105Pa时,反应: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76kJ/mol, 自发进行的原因是 ( )
A.是吸热反应;
B.是放热反应;
C.是熵减少的反应;
D.熵增大效应大于能量效应。
2.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.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。
A
D
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幻灯片 204.以下自发反应可用能量判据来解释的是 ( )
A.硝酸铵自发地溶于水
B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g); △H=+56.7kJ/mol
C.(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
D
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幻灯片 21影响因素:
小结:
焓减小有利于反应自发,熵增大有利于反应自发
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幻灯片 22作业
课本P36第2题
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