高中化學(xué) 專題2 第2單元 第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的方向課件 蘇教版選修4.ppt

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第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向,1．什么是能量最低原理？【答案】原子的核外電子按一定規(guī)律排列(按能量由低到高的順序依次排布)才能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。從宏觀物質(zhì)角度出發(fā)，物質(zhì)所具有的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。,2．焓變是什么？【答案】焓是物質(zhì)自身具有的能量，是物質(zhì)自身固有的性質(zhì)，用符號(hào)H表示。焓無(wú)法測(cè)量，不同的物質(zhì)具有不同的焓。在化學(xué)反應(yīng)中由于反應(yīng)物和生成物所含的能量(焓)不同，就會(huì)有能量的變化，這個(gè)能量的變化即焓值差，就是我們所說(shuō)的焓變。焓變用符號(hào)ΔH表示，常用單位為kJmol－1。從宏觀角度分析：ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物，其中H生成物表示生成物的焓的總量；H反應(yīng)物表示反應(yīng)物的焓的總量。,1．了解自發(fā)過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。2．通過(guò)“有序”和“無(wú)序”的對(duì)比，了解熵和熵變的概念。3．初步了解焓變和熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響，能用焓變和熵變說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的方向。,篤學(xué)一自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng),不用借助于外力,方向性,自發(fā),篤學(xué)二化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),高能量,做功,熱量,低能量,有,無(wú),>,>,(2)熵增原理在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵____，即熵變(符號(hào)ΔS)____零。(3)熵判據(jù)體系有自發(fā)地向混亂度____(即____)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用____來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。,增大,大于,增加,熵增,熵變,3．復(fù)合判據(jù)體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。因此，要正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行，必須綜合考慮反應(yīng)的焓變(ΔH)和熵變(ΔS)，只根據(jù)一個(gè)方面來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。,【慎思1】自發(fā)反應(yīng)是一定能發(fā)生反應(yīng)，而非自發(fā)反應(yīng)是一定不能發(fā)生反應(yīng)嗎？【答案】自發(fā)反應(yīng)、非自發(fā)反應(yīng)是指該反應(yīng)過(guò)程是否有自發(fā)進(jìn)行的傾向，而這個(gè)過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生則不能確定。如C的燃燒是一個(gè)自發(fā)反應(yīng)，但要想發(fā)生反應(yīng)，需借助外界條件點(diǎn)燃才能發(fā)生。,【慎思2】H2的燃燒是自發(fā)反應(yīng)嗎？該過(guò)程體系的能量和熵如何變化，說(shuō)明什么問(wèn)題？【答案】H2的燃燒屬自發(fā)反應(yīng)，該過(guò)程放出熱量，體系能量降低，但熵減小，說(shuō)明判斷一定反應(yīng)進(jìn)行的方向要綜合考慮焓判據(jù)和熵判據(jù)。【慎思3】吸熱反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行嗎？舉例說(shuō)明?！敬鸢浮坎灰欢?。多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有不少吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。如Ba(OH)28H2O與氯化銨反應(yīng)。,【慎思4】下列關(guān)于能量判據(jù)和熵判據(jù)的說(shuō)法中，不正確的是()A．放熱的自發(fā)過(guò)程可能是熵減小的過(guò)程，吸熱的自發(fā)過(guò)程一定為熵增加的過(guò)程B．由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)將更適合于所有的過(guò)程C．在室溫下碳酸鈣分解反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，但同樣是這個(gè)吸熱反應(yīng)在較高溫度(1200K)下則能自發(fā)進(jìn)行D．放熱過(guò)程(ΔH＜0)或熵增加(ΔS＞0)的過(guò)程一定是自發(fā)的,【答案】D【解析】放熱的自發(fā)過(guò)程可能是熵減小的過(guò)程，如鐵生銹、氫氣燃燒等；也可能是熵?zé)o明顯變化或增加的過(guò)程，如金剛石和石墨的互變熵不變，活潑金屬與酸的置換反應(yīng)熵增加等。吸熱的自發(fā)過(guò)程應(yīng)為熵增加的過(guò)程，否則，就無(wú)法進(jìn)行，如冰的融化、硝酸銨溶于水等，故A對(duì)；很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧，絕不能片面地思考問(wèn)題，因此B正確，D是錯(cuò)誤的；有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行，如碳酸鈣的分解反應(yīng)，故C正確。,1．與焓變的關(guān)系,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與焓變、熵變的關(guān)系,2.與熵變的關(guān)系,【例】下列說(shuō)法正確的是()A．ΔH＜0、ΔS＞0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋185.58kJmol－1能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向C．因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,解析依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù)ΔH－TΔS＜0知：A項(xiàng)ΔH＜0，ΔS＞0，則ΔH－TΔS一定小于0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，而C項(xiàng)則不全面；D項(xiàng)催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變反應(yīng)的方向。答案B,從能量角度(即焓變)看，化學(xué)反應(yīng)趨向于最低能量狀態(tài)的傾向，而從熵變角度看，化學(xué)反應(yīng)呈現(xiàn)最大混亂度的傾向，在實(shí)際的化學(xué)變化中，ΔH與ΔS傾向有時(shí)會(huì)出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個(gè)具體化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向時(shí)，不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判據(jù)來(lái)分析，否則，可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論，要注意應(yīng)用焓判據(jù)和熵判據(jù)綜合進(jìn)行分析，即凡是能夠使體系能量降低，熵增大的方向就是化學(xué)反應(yīng)容易進(jìn)行的方向。,【答案】B【解析】已知在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵增大；A、B、C、D中的反應(yīng)均為分解反應(yīng)且都為吸熱反應(yīng)，即ΔH>0；A、C、D三個(gè)反應(yīng)又是熵增的反應(yīng)，所以在高溫下能自發(fā)進(jìn)行；B不是熵增的反應(yīng)，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行。,