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【全程复习方略】高中化学(鲁科版)选修四多媒体教学课件:2.1化学反应的方向


第2 章 化学反应的方向、限度与速率 第1 节 化学反应的方向 1.能利用焓变(Δ H)判断反应进行的方向。 2.理解熵(S)的概念;能利用熵变(Δ S)判断反应进行的方 向。 3.掌握焓变和熵变对反应方向的共同影响。 认识常见的自发过程 像这样在一定条件下不需 外力作用就能自动进行的 过程,叫做自发过程。 自然界中的水总是从高处往低 处流,具有方向性。 请结合生

活经验举例说明能自发进行的过程。 1.热量总是从高温物体向低温物体传递; 2.室温下冰块自动融化; 3.墨水扩散; 4.食盐溶解于水; 5.火柴棒散落。 推测为什么这些过程能自发进行? 热量总是从高温物体向低温物体传递; 墨水扩散;火柴棒散落; 趋向于从高能转向低能,或趋向于无秩序的散乱。 学过的很多化学反应也具有方向性,试举例说明: 1.煤气在空气中点燃就能燃烧; 2.酸碱混合就发生中和反应; 3.铁器暴露在潮湿空气中容易生锈; 4.甲烷和氧气的混合气体遇明火就能爆炸; 5.锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4?? 这些过程都是自发的,其逆过程是非自发的。 一、化学反应的方向: 自发反应: 一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。 说明: (1)外界帮助:指除温度、压强以外的条件:如通电、光照等。 (2)自发反应在恰当条件下才能实现。 观察以下能自发进行的化学反应的热化学方程式, 体会并总结这些自发反应的共同点是什么 ? :放热反应 (1)甲烷燃烧: ΔH<0 CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g) Δ H=-802.3 kJ/mol (2)氢氧化亚铁被O2氧化: 4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)====4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ/mol (3)氢气和氧气反应: 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol 二、焓变与化学反应方向的关系: 根据焓变ΔH(能量)判断 这是一条经验规律 研究表明,ΔH<0的放热反应多数能自发进行。 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态(稳定)。 吸热过程有能自发进行的吗? 室温下冰块的融化; 硝酸铵(NH4NO3)的溶解; NH4NO3(s)====NH4+(aq)+NO3-(aq) CaCO3(s) ==== 高温 CaO(s) + CO2(g) NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)====CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l) Δ H= 37.30 kJ·mol-1 Δ H<0的放热反应多数能自发进行,但不绝对,吸热 反应也有能自发进行的。 说明:反应焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一, 但不是唯一的因素。 练习1:下列过程不能自发进行的是( B、D ) A.天然气的燃烧 CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g) Δ H=-802.3 kJ·mol-1 B.水由低处往高处流 C.铁在潮湿空气中生锈(放热反应) D.室温下水结成冰 E.NH4NO3溶解于水 F.NaCl溶解于水 有些自发过程与能量高低无关,用焓无法解释清楚。 例如:同温同压条件下气体的混合 H2 O2 O2 H2 研究发现决定反应能否自发进行的另一因素——熵。 熵是衡量一个体系混乱度的物理量,用符号S表示。 三、熵变与化学反应方向的关系: 1.认识“熵” ——符号S,单位是J·mol-1·K-1 (1)熵值越大,体系的无序性越高,即混乱度

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