第四单元 化学反应进行的方向
【学习目标】
1.了解自发过程和化学反应的自发性。
2.通过“有序”和“无序”的对比,了解熵和熵变的概念。
3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
【学习重点】:熵 判据与焓判据
【学习难点】 :焓减与熵增与化学反 应方向的关系
【课前预习案】:
一、自 发过程和自发反应
有关化学反应进行的______、________和________是化学反应原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着力图使自 身能量趋于“________”和由“________”变为“________”的自然现象,提出了互相关联的____判据和____判据,为最终解决 上述问题提供了必要的依据。
(1)自发过程
①含义:在一定条件下, ________________________就可以 自动进行的过程。
②特点:
a.体系趋向于从__________状态转变为______状态(体系对 外部________或者________能量)。
b.在密闭条件下,体系有从__________ 自发转变为________的倾向,即________原理。
(2)自发反应
在给定的一组条件下,不借助其他外界条件,可以________地进行到显著程度的化学反应。例:下列过程属自发过程的是( )
A.水自高处流向低处 B.水电解成H2和O2
C.CH4和O2混合后遇火燃烧 D.CO气体分解为C和O2
【课内问题学案】
二、化学反应进行方向的判据
1、焓判据
(1)焓判据:放热反应过程中体系能量________,具有自发进行的倾向,因此可用________来判断反应进行的方向。
问题一:为什么大多数放热反应都能自发地进行?
(2) 焓判据具有局限性
有些吸热反应也可以自发进行。例如:氯化铵晶体和八水合氢氧化钡晶体的混合物。
2、熵判据
(1)熵:在密闭条件下,体系有从 自发地转变为 的倾向。因为与有序体系相比, 体系“更加稳定”,可以采取更多的存在方式。科学家用____ (符号为____)来量度这种混乱(或无序)的程度。
(2)熵增原理
在与外界隔离的体系中, 自发过程将导致体系的熵________,即熵变(符号 ΔS)________零。
(3)熵值大小的比较
同一种物质不同状态时熵值大小为S(g )______S(l)___ _S(s)。
(4)熵判据
体系有自发地向混乱度________(即________ )的方向 转变的倾向,因此可用________来判断反应进行的方向。
(5)熵判据具有局限性:有些熵减的过程也能自发地进行。
举例:-10℃的液态水就会自动结冰成为固态,这是熵减的过程。
(6)常见的熵增过程:
固体的 、气体的 、物质由 态变 态, 态变 态 。
(7)常见的熵增反应:
生成 的反应、 增加的反应
3、复合判据
(1) 在温度、压强一定的条件下,化学反应的方 向是反应的 和 共同影响的结果,反应方向的判据为:ΔG=ΔH-TΔS
ΔG< 0 时反应 自发进行,ΔG>0时反应 自发进行
(2)反应一定能自发进行时△H 0,∆S 0;
反应一定不能自发进行时△H 0,∆S 0。
【课堂练习】
1、( )下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是
A、△H>0 △S ﹤0 B、△H﹤0 △S >0
C、△H>0 △S > 0 D、△H﹤0 △S ﹤0
2、( )下列说法中不正确的是
A.体系有序性越高,熵值就越低 B.自发过程可能导致体系的熵增大
C.吸热反应不可以自发进行 D.同种物质气态时熵值最大]
3、( )某化学反应其△H== —122 kJ/mol,∆S== 231 J/(mol•K),则此反应在下列哪种情况下可自发进行
A、在任何温 度下都能自发进行 B、在任何温度下都不能自发进行
C、仅在高温下自发进行 D、仅在低 温下自发进行
4、( )下列反应中,在高温下不能自发进行的是
A. CO(g)=C(s)+1/2O2(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
C. (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) D. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)
5、已知反应CO(g)=C(s)+1/2O2(g)的 △H为正值,△S为负值。设△H和△S不随温度而变化,下列说法中正确的是( )
A、低温下是自发变化 B、高温下是自发变化
C、低温下是非自发变化,高温下是自发变化 D、任何温度下都是非自发变化
【课堂小结】