學(xué)習(xí)目標(biāo):1、了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性2、理解熵的概念，熵的大小判斷方法3、運(yùn)用焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分∶

化學(xué)反應(yīng)原理

反應(yīng)進(jìn)行的快慢——化學(xué)反應(yīng)平衡反應(yīng)進(jìn)行的方向——化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)進(jìn)行的限度——

？自發(fā)反應(yīng)：在一定條件下,不需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)，稱為自發(fā)反應(yīng)。自發(fā)過程：在一定條件下,不借助外部力量就能自動(dòng)

進(jìn)行的過程。清識(shí)知單自然界中水總是從高處往低處流；電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)；室溫下冰塊自動(dòng)融化；墨水?dāng)U散；食鹽溶解于水；火柴棒散落等。思與題問考

這些生活中的現(xiàn)象將向何方進(jìn)行，我們非常清楚，因?yàn)樗鼈冇忻黠@的自發(fā)性——其中是否蘊(yùn)藏了一定的科學(xué)原理？能量由高到低下列反應(yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，你知道這些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因嗎？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)

△H=-546.6kJ·mol-1

分題問析共同特點(diǎn)：△H<O即放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定，△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行清識(shí)知單1、能量判據(jù)（焓判據(jù)）反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放熱反應(yīng)△H＜0日常生活中長期積累的經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)得到一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律→能量判據(jù)（焓判據(jù)）∶體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（這時(shí)體系會(huì)對外做功或者釋放熱量即△H﹤0）。思考：是不是所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱的？思與題問考結(jié)論：△H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但自發(fā)反應(yīng)不一定要△H<O2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2

(g)(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)焓變只是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是惟一因素。只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)方向是不全面的。思與察觀考△H﹥O有序混亂討與流交論2、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向?yàn)榱私忉屵@樣一類與能量狀態(tài)的高低無關(guān)的過程的自發(fā)性，提出了在自然界還存在著另一種能夠推動(dòng)體系變化的因素→（1）在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向～稱為熵。用熵來描述體系的混亂（或無序）的程度（2）符號(hào)用S表示。單位：J·mol-1·K-1

（3）熵值越大，體系混亂度越大。同一物質(zhì)，

S（g）﹥S（l）﹥S（s）。1、同一物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，液態(tài)較小，固態(tài)時(shí)最小。2、固體的溶解過程、墨水?dāng)U散過程和氣體擴(kuò)散過程。3、反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。導(dǎo)致混亂度增加的一些因素 清識(shí)知單冰水水蒸氣47.9Jmol-1K-169.9Jmol-1K-1188.7Jmol-1K-1

（4）熵變和熵增原理①熵變（△S）∶化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。

熵變:△S=ΣS(生成物)－ΣS(反應(yīng)物)產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值（△S＞0），為熵增加反應(yīng)。②在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，這個(gè)原理叫做熵增原理。該原理是用來判斷過程的方向的又一個(gè)因素，又稱為熵判據(jù)。判斷下列過程的熵變大于零還是小于零①

H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)②

NaOH（s）=Na+(aq)+OH-(aq)③

N2(g)+3H2（g）=2NH3(g)

④

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)大于零小于零大于零大于零思考交流：根據(jù)你已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),分析下列過程的焓變、熵變與反應(yīng)方向

焓變熵變能否自發(fā)①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)

②NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)

③NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)

加熱反應(yīng)能否自發(fā)還與溫度有關(guān)要正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,必須綜合考慮反應(yīng)的焓變△H和熵變△S<0<0

能

>0>0

不能

>0>0

能

△G=△H-T△S(T為開爾文溫度，沒有負(fù)值)3.復(fù)合判據(jù)（自由能變化△G）自由能變化△G綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響當(dāng)△G<0時(shí)，反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)當(dāng)△G>0時(shí)，反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng)視學(xué)科野當(dāng)△G=0時(shí)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系△H＜0△S>0

△H>0△S＜0△H△S

△H>0△S>0

△H＜0△S＜0高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行所有溫度下都能自發(fā)進(jìn)行低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行所有溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行△G=△H—T△S2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)△H=-78.03kJ·mol-1△S=+494.4J·mol-1·K-1CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g)△H=+110.5kJ·mol-1△S=-89.36J·mol-1·K-1判斷下列反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行所有溫度都能自發(fā)所有溫度都不能自發(fā)4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)△H=-444.3kJ·mol-1△S=-280.1J·mol-1·K-1△H(298K)=+178.2kJ·mol-1△S(298K)=+169.6J·mol-1·K-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)低溫能夠自發(fā)高溫能夠自發(fā)1．反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，不能確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的快慢、熱效應(yīng)。例如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，二者發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實(shí)現(xiàn)。【注意】2．在討論過程的方向時(shí)，指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外