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2015年秋苏教版高中化学选修四:专题2-第2单元(1)《化学反应的方向》ppt课件详细信息
宜城教育资源网www.ychedu.com2015年秋苏教版高中化学选修四:专题2-第2单元(1)《化学反应的方向》ppt课件第二单元化学反应的方向和限度第1课时化学反应的方向1.什么是能量最低原理?【答案】原子的核外电子按一定规律排列(按能量由低到高的顺序依次排布)才能使整个原子的能量处于最低状态。从宏观物质角度出发,物质所具有的能量越低,物质越稳定。2.焓变是什么?【答案】焓是物质自身具有的能量,是物质自身固有的性质,用符号H表示。焓无法测量,不同的物质具有不同的焓。在化学反应中由于反应物和生成物所含的能量(焓)不同,就会有能量的变化,这个能量的变化即焓值差,就是我们所说的焓变。焓变用符号ΔH表示,常用单位为kJ·mol-1。从宏观角度分析:ΔH=H生成物-H反应物,其中H生成物表示生成物的焓的总量;H反应物表示反应物的焓的总量。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。(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。3.复合判据体系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是否能自发进行,必须综合考虑反应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS),只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。【慎思1】自发反应是一定能发生反应,而非自发反应是一定不能发生反应吗?【答案】自发反应、非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定。如C的燃烧是一个自发反应,但要想发生反应,需借助外界条件点燃才能发生。【慎思2】H2的燃烧是自发反应吗?该过程体系的能量和熵如何变化,说明什么问题?【答案】H2的燃烧属自发反应,该过程放出热量,体系能量降低,但熵减小,说明判断一定反应进行的方向要综合考虑焓判据和熵判据。【慎思3】吸热反应一定不能自发进行吗?举例说明。【答案】不一定。多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能自发进行。如Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应。【慎思4】下列关于能量判据和熵判据的说法中,不正确的是()A.放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程B.由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程C.在室温下碳酸钙分解反应不能自发进行,但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行D.放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的【答案】D【解析】放热的自发过程可能是熵减小的过程,如铁生锈、氢气燃烧等;也可能是熵无明显变化或增加的过程,如金刚石和石墨的互变熵不变,活泼金属与酸的置换反应熵增加等。吸热的自发过程应为熵增加的过程,否则,就无法进行,如冰的融化、硝酸铵溶于水等,故A对;很多情况下,简单地只用其中一个判据判断同一个反应,可能会出现相反的判断结果,所以应两个判据兼顾,绝不能片面地思考问题,因此B正确,D是错误的;有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行,如碳酸钙的分解反应,故C正确。1.与焓变的关系2.与熵变的关系【例】下列说法正确的是()A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行B.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.58kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向解析依据反应自发进行的复合判据ΔH-TΔS<0知:A项ΔH<0,ΔS>0,则ΔH-TΔS一定小于0,反应能自发进行,而C项则不全面;D项催化剂只能改变反应速率而不能改变反应的方向。答案B从能量角度(即焓变)看,化学反应趋向于最低能量状态的倾向,而从熵变角度看,化学反应呈现最大混乱度的倾向,在实际的化学变化中,ΔH与ΔS倾向有时会出现矛盾,因此,在分析一个具体化学反应自发进行的方向时,不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析,否则,可能会得出错误的结论,要注意应用焓判据和熵判据综合进行分析,即凡是能够使体系能量降低,熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。【答案】B【解析】已知在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大;A、B、C、D中的反应均为分解反应且都为吸热反应,即ΔH>0;A、C、D三个反应又是熵增的反应,所以在高温下能自发进行;B不是熵增的反应,在高温下不能自发进行。 宜城教育资源网www.ychedu.com
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