第二单元 化学反应的方向和限度 第一节 化学反应的方向.

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1 第二单元 化学反应的方向和限度 第一节 化学反应的方向

2 感受自发过程 ： 1、将一滴墨水滴进半杯清水中； 2、将充气气球的弹簧夹松开； 3、打开盛香水的瓶子的瓶塞。

3 与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法进行。
例如：Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu 例如：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 自发反应的定义： 在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应

4 可燃物的燃烧与电解水的比较 可燃物的燃烧虽然要“点燃”这个条件，但点燃后就能自己燃烧，它是自发进行的反应。 但是水电解成氢气和氧气，就需要持续不断地通电才能反应，一旦停电反应就停止，该反应是非自发进行的反应。 经验：如果要让反应进行，需要持续“帮助”，这个反应是非自发的，若反应虽需“帮助”但一旦开始反应就不需要再“帮助”，则这个反应往往是自发的。

5 并非所有的自发的过程都是放热的。 例如：硝酸铵溶于水；碳酸钙分解反应。
结论：对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，从能量的角度来看，生成物的能量越低越稳定，反应就越容易进行、越完全。ΔH是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 思考：所有的自发进行的反应都是放热的吗？吸热反应就不能自发进行吗？ 并非所有的自发的过程都是放热的。 例如：硝酸铵溶于水；碳酸钙分解反应。

6 体系的混乱度增大，因而这些反应能自发进行。
P40 观察与思考 氯化铵与熟石灰的反应、硝酸铵溶于水、碳酸钙分解反应都是吸热反应，却能自发进行。是什么因素促使这些变化自发进行呢？ 研究表明，除焓变外，还有其它因素也能够影响反应的方向。这其中就有一个很重要的因素是体系的混乱度。 体系的混乱度增大，因而这些反应能自发进行。

7 用于衡量一个体系混乱度的物理量叫做“熵”，符号S
二、熵和熵变 熵变：反应前后熵的变化，符号ΔS 若变化后混乱度增大， 则ΔS>0 若变化后混乱度减小， 则ΔS<0 ΔS越大，越有利于化学反应的进行。 一般地，①混乱度（熵）:气态>溶液>液态>固态 　　　　②分子数增多，分子种类增多则熵增大 例如，冰变成水， ΔS>0；水蒸气液化， ΔS<0 CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）ΔS>0

8 体系的能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。因此要正确判断一个化学反应能否自发进行，必须综合考虑焓变和熵变。
请大家完成P45 问题解决 变化 方向性 焓变 熵变 CO2(s) CO2(g) 2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) K(s)+H2O(l)=K+(aq)+OH-(aq)+ H2(g) Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s) 自发 ΔH>0、不利 ΔS>0、有利 非自发 ΔH<0、有利 ΔS<0、不利 自发 ΔH<0、有利 ΔS>0、有利 自发 ΔH<0、有利 ΔS<0、不利 体系的能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。因此要正确判断一个化学反应能否自发进行，必须综合考虑焓变和熵变。

9 这可以通过反应的“自由能变化（ΔG）”来判断： ΔG=ΔH-TΔS
三、如何判断一个化学反应能否自发进行 要综合考虑ΔS和ΔH以及温度。 一般地，化学反应放热越多，体系混乱度越大，则反应越容易进行，即当ΔH<0同时 ΔS>0时，反应可以自发进行；相反，当ΔH>0同时 ΔS<0时，反应不能自发进行。 这可以通过反应的“自由能变化（ΔG）”来判断： ΔG=ΔH-TΔS 当ΔG<0时，反应能自发进行 当△ G>0时，反应不自发进行 当△ G=0时，平衡状态

10 ΔH 一定不能自发进行 高温下能自发进行 ΔS 低温下能自发进行 一定能自发进行

11 例题：已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，
ΔH（298K）=178.2KJ·mol-1, ΔS=169.6J·mol-1·K-1 请通过计算说明该反应在常温能否自发进行，在什么温度下能自发进行。 常温下： ΔG= 178.2KJ·mol-1-298K×169.6J·mol-1·K-1×10-3 =127.7kJ·mol-1 所以，该反应在常温下不能自发进行。 若要让该反应自发进行，则ΔG<0，设温度为T，代入公式，求得T=1051K 所以，该反应在1051K以上能自发进行。

12 小结： 1.相同条件下，自发变化的逆过程是非自发过程；
2.自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的，若条件改变，自发过程可非自发过程，而非自发过程可自发过程； 3.减焓、增熵有利于反应的进行。

13 作业： 课本第51页第1题、第4题。