1、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1 1、了解反應(yīng)方向與反應(yīng)焓變、反應(yīng)熵變的關(guān)系；、了解反應(yīng)方向與反應(yīng)焓變、反應(yīng)熵變的關(guān)系；2 2、根據(jù)判據(jù)定量判斷反應(yīng)方向。、根據(jù)判據(jù)定量判斷反應(yīng)方向。重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、理解焓變和熵變對反應(yīng)方向的共同影響；、理解焓變和熵變對反應(yīng)方向的共同影響；2 2、根據(jù)、根據(jù)H-TH-TS S及給定數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)的方向。及給定數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)的方向。 聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑2NO+2CO=N2NO+2CO=N2 2+2CO+2CO2 2該反應(yīng)能否發(fā)生該反應(yīng)能否發(fā)生? ?理論依據(jù)是什么？理論依據(jù)是什么？水水往往低低處處流流是自動(dòng)進(jìn)行的自發(fā)過程是自動(dòng)進(jìn)行的自發(fā)過程具有一定的方向性具有一定的方向性生

2、活中的自發(fā)過程生活中的自發(fā)過程 這些生活中的現(xiàn)象將向何方發(fā)展，我們非常清這些生活中的現(xiàn)象將向何方發(fā)展，我們非常清楚，因?yàn)樗鼈冇忻黠@的自發(fā)性。楚，因?yàn)樗鼈冇忻黠@的自發(fā)性。這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。1 1、物體由高處自由下落；、物體由高處自由下落；2 2、熱總是由高溫物體傳向低溫物體；、熱總是由高溫物體傳向低溫物體；3 3、室溫下冰塊自動(dòng)融化；、室溫下冰塊自動(dòng)融化；4 4、墨水?dāng)U散；、墨水?dāng)U散；5 5、食鹽溶解于水；、食鹽溶解于水；6 6、火柴棒散落。、火柴棒散落。 自發(fā)過程自發(fā)過程：在溫度和壓強(qiáng)：在溫度和壓強(qiáng)一定的條一定的條件件下，不借助

3、光、電等外部力量就能自下，不借助光、電等外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。動(dòng)進(jìn)行的過程。(1) (1) 條件指一定的條件指一定的溫度和壓強(qiáng)溫度和壓強(qiáng)；(2)(2)自發(fā)反應(yīng)必須在自發(fā)反應(yīng)必須在一定條件一定條件下才能實(shí)現(xiàn)。下才能實(shí)現(xiàn)。注意：注意：(1)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H=-571.6KJ/mol(2)H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g) H=-184.6KJ/mol(3)2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) H=368 kJ/mol共同特點(diǎn)共同特點(diǎn)：H0，即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變，即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變 為低能狀態(tài)為低能狀態(tài)H0

4、有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行(4) 4Fe(OH)2(S)+2H2O(l)+O2=4Fe(OH)3(S) H=-444.3KJ.mol-1 化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程1 1、酸堿中和；、酸堿中和；2 2、鐵器暴露在潮濕空氣中生銹；、鐵器暴露在潮濕空氣中生銹；3 3、甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就、甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就 燃燒；燃燒；4 4、鋅與、鋅與CuSOCuSO4 4溶液反應(yīng)生成溶液反應(yīng)生成CuCu和和 ZnSOZnSO4 4等。等。（1）多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。）多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。（2）有不少吸熱過程也能自發(fā)進(jìn)行。）有不少吸熱過程也

5、能自發(fā)進(jìn)行。 （3）有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自）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。發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。)l (OH)s(CaCl)g(NH)s()OH(Ca)s(ClNH22324222如：硝酸銨溶于水如：硝酸銨溶于水如：如：)()()(23gCOsCaOsCaCO高溫H(298K)=178.2KJ.mol-1H(1200K)=176.5KJ.mol-1v(4)對于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)對于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體系能量能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應(yīng)越完全。降低越多，

6、反應(yīng)越完全。v能量判據(jù)：能量判據(jù)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腕w系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（能狀態(tài)（H 0）。）。v【小結(jié)】【小結(jié)】焓變（焓變（H）是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)）是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素之一，但不是唯一因素。行有關(guān)的因素之一，但不是唯一因素。(1) 硝酸銨、氫氧化鈉、氯化鈉、蔗糖溶解過程硝酸銨、氫氧化鈉、氯化鈉、蔗糖溶解過程的熱效應(yīng)如何？的熱效應(yīng)如何？ (2)它們的溶解過程都是自發(fā)過程，與晗變有無它們的溶解過程都是自發(fā)過程，與晗變有無關(guān)系？關(guān)系？(3)是什么因素決定了它們的溶解過程能夠自發(fā)是什么因素決定了它們的溶解過程能夠自發(fā)進(jìn)行？進(jìn)行？ NH4NO3溶解是吸熱過程，溶解是吸

7、熱過程，NaOH溶解是放熱溶解是放熱過程，過程，NaCl、蔗糖溶解過程熱效應(yīng)不明顯、蔗糖溶解過程熱效應(yīng)不明顯。熱效應(yīng)不是這些過程自發(fā)進(jìn)行的唯一決定因素。熱效應(yīng)不是這些過程自發(fā)進(jìn)行的唯一決定因素。固體中整齊排列的離固體中整齊排列的離子或分子進(jìn)入溶液，子或分子進(jìn)入溶液，溶質(zhì)由有序變?yōu)闊o序溶質(zhì)由有序變?yōu)闊o序有序程度降低有序程度降低(混亂程度增大混亂程度增大)有序有序混亂v研究表明，除熱效應(yīng)外，決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一因研究表明，除熱效應(yīng)外，決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一因素素體系的混亂度（熵體系的混亂度（熵S）v熵：熵：衡量一個(gè)體系衡量一個(gè)體系混亂度混亂度的物理量的物理量，用符號(hào)，用符號(hào)S表示。表示。

8、 熵值越大，混亂程度越大。熵值越大，混亂程度越大。 對于同一物質(zhì)：對于同一物質(zhì)：S（g）S（l）S（s）v反應(yīng)熵變：反應(yīng)前后體系反應(yīng)熵變：反應(yīng)前后體系熵的變化熵的變化叫做反應(yīng)的熵變叫做反應(yīng)的熵變.v 用用S表示。表示。 S=S生成物總熵生成物總熵S反應(yīng)物總熵反應(yīng)物總熵v 單位：單位：J.mol-1.K-1 反應(yīng)的反應(yīng)的S越大越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行v熵判據(jù)熵判據(jù)：熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。：熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。v 體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度增加（增加（ S0）。且）。且S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)越大，

9、越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。行。正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行必須綜合考慮反應(yīng)的必須綜合考慮反應(yīng)的焓變焓變和和熵變熵變熵增加的過程：熵增加的過程：固體的溶解；固體的溶解；水的汽化；水的汽化；墨水在水中的擴(kuò)散；墨水在水中的擴(kuò)散；氣體的擴(kuò)散過程。氣體的擴(kuò)散過程。熵增加的反應(yīng)：熵增加的反應(yīng)：產(chǎn)生氣體的反應(yīng)；產(chǎn)生氣體的反應(yīng)；氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。三、晗變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響三、晗變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響 在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是反應(yīng)的晗變和熵變共同影響的結(jié)果。是反應(yīng)的晗

10、變和熵變共同影響的結(jié)果。判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的判據(jù)的判據(jù) H -TS 0 自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行0 非自發(fā)進(jìn)行非自發(fā)進(jìn)行類類型型HSHTS反應(yīng)的自發(fā)性反應(yīng)的自發(fā)性1+2+34+永遠(yuǎn)是永遠(yuǎn)是在任何溫度都是自發(fā)反在任何溫度都是自發(fā)反應(yīng)應(yīng)永遠(yuǎn)是永遠(yuǎn)是+在任何溫度下都是非自發(fā)在任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng)反應(yīng)在高溫在高溫+ 在低溫在低溫在低溫是自發(fā)反應(yīng)在低溫是自發(fā)反應(yīng)在高溫是非自發(fā)反應(yīng)在高溫是非自發(fā)反應(yīng)在高溫在高溫在低溫在低溫+在低溫是非自發(fā)反應(yīng)在低溫是非自發(fā)反應(yīng)在高溫是自發(fā)反應(yīng)在高溫是自發(fā)反應(yīng)汽車尾氣的主要污染物是一氧化氮以及燃汽車尾氣的主要污染物是一氧化氮以及燃燒不完全所產(chǎn)生的一氧化碳，

11、它們是現(xiàn)代燒不完全所產(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代化城市的重要大氣污染物，為了減輕汽車化城市的重要大氣污染物，為了減輕汽車尾氣造成的大氣污染尾氣造成的大氣污染, ,有人提出通過有人提出通過2NO(g) + 2CO(g) = N2NO(g) + 2CO(g) = N2 2(g) + 2CO(g) + 2CO2 2(g) (g) 來處理汽車尾氣。來處理汽車尾氣。已知室溫（已知室溫（298K298K、101KPa101KPa）下：）下：H = - 113.0 KJmolH = - 113.0 KJmol-1-1S = -143.5 JmolS = -143.5 Jmol-1-1KK-1-1思考：如何加快

12、反應(yīng)速率思考：如何加快反應(yīng)速率？一種汽車尾一種汽車尾氣凈化器。氣凈化器。H-TH-TS = - 69.68 KJmolS = - 69.68 KJmol-1-1 0, 0,因此，室溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。因此，室溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。1 1反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，不能，不能確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向，但是能否發(fā)生，什么金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向，但是能否發(fā)生，什么時(shí)候發(fā)生，多快才能完成，就不是能量判據(jù)和熵判時(shí)候發(fā)生，多快才能完成，就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了。據(jù)能

13、解決的問題了。注意注意2在討論過程的方向時(shí)，在討論過程的方向時(shí)，指的是沒有外界干擾時(shí)指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如石墨經(jīng)高溫高壓還是就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如石墨經(jīng)高溫高壓還是可以變?yōu)榻饎偸摹？梢宰優(yōu)榻饎偸摹＞毩?xí)練習(xí):1.下列說法不正確的是下列說法不正確的是A. 焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。B. 在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，

14、其體系的混亂程度越大，熵值越大。的混亂程度越大，熵值越大。C. 一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱吸熱D. 一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)影響有關(guān)C2.下列反應(yīng)中，熵減小的是下列反應(yīng)中，熵減小的是D. 2CO(g)2C(s)O2(g)B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)Dv3. 下列過程是非自發(fā)的是下列過程是非自發(fā)的是 （ ）vA、水由高處向低處流；、水由高處向低處流

15、； B、天然氣的燃燒；、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹；、鐵在潮濕空氣中生銹； D、室溫下水結(jié)成冰。、室溫下水結(jié)成冰。v4. 碳酸銨（碳酸銨（NH4）2CO3在室溫下就能自發(fā)在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是 （ ）vA、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大；的熵增大；vB、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量；、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量；vC、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；解；vD、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。

16、DAv5.下列說法正確的是下列說法正確的是 （ ）vA、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的；自發(fā)的；vB、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；少或不變；vC、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)；、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)；vD、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。v6. 自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是 （ ）vA、吸熱反應(yīng)；、吸熱反應(yīng)； B、放熱反應(yīng)；、放熱反應(yīng)；vC、熵增加反應(yīng)；、熵增加反應(yīng)；D、熵增加或放熱反應(yīng)。、熵增加或放熱反應(yīng)。CD7.

17、250C和和1.01105Pa時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；）； H=56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是自發(fā)進(jìn)行的原因是 （ ）A、是吸熱反應(yīng)；、是吸熱反應(yīng)； B、是放熱反應(yīng)；、是放熱反應(yīng)；C、是熵減少的反應(yīng)；、是熵減少的反應(yīng)；D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。D影響因素：影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向 反應(yīng)焓變反應(yīng)焓變 反應(yīng)熵變反應(yīng)熵變共同影響共同影響吸熱吸熱放熱放熱熵增熵增熵減熵減小結(jié)：小結(jié)：焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)規(guī)律方法總結(jié)規(guī)律方法總結(jié)自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系1、在溫度、壓力一定的條件下，放熱的熵增加的反應(yīng)、在溫度、壓力一定的條件下，放熱的熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行一定能自發(fā)