1、学习目标 1.通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性; 2.通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念; 3.通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。,重点难点1.熵判据;根据定量关系式GHTS及给定数据判断反应方向;2.焓减与熵增与化学反应方向的关系。,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡, ?,化学反应原理的组成部分,自发反应:在一定条件下不需外界帮助就能自动进行的反应。,自发过程:在一定条件下
2、,不借助外部力量就能自动进行的过程。,一.自发过程和自发反应,特点:1.单向不可逆.,2.体系趋向从高能状态转变为低能状态(能量变化)。,3.体系有从有序自发转变为无序的倾向,即混乱程度增大。,高山流水,冰雪融化,花开花谢,反应物的总能量高,生成物的总能量低,放热反应,H0,二. 反应方向的焓判据:,共同特点:H O 即放热反应,放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定,H O 有利于反应自发进行,小结: 焓变作为判断反应自发性的依据: 若 H0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。,思考:是不是所有自发进行的化学反应都是放热的?,思考交流,结论:H O有利于反应自发进行,但自发反应不一
3、定要H O,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) H = 56.7KJ/mol,NH4HCO3(s)+ CH3COOH(aq)= CO2(g)+CH3COONH4(aq)+ H2O(l) H = 37.3KJ/mol,焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。,H O,有序,混乱,墨水滴入水中,气体的扩散,固体的溶解,墨水、气体扩散,固体的溶解,一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样? 如果没有法律的制约,世界会怎样? 下课铃一响教室里会怎样? 你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗?,克劳修斯 (德国),熵,S,三、熵判据,研究表明,除能量判
4、据外,决定反应能否自发进行的另一因素体系的混乱度(熵S)熵:衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵,用符号S表示。单位:对于同一物质:S(g)S(l)S(s)熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用S表示。S=S生成物总熵S反应物总熵熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加( S0)。且S越大,越有利于反应自发进行。,69.9Jmol-1K-1,47.9Jmol-1K-1,188.7Jmol-1K-1,S(g)S(l)S(s),三种状态下水的熵,冰 水 水蒸气,自发反应一定是熵增加的反应吗?,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),推论:S O有利于反应自发进行, 自发反应不一
5、定要S O,结论:熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。,要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变H和熵变S,思考交流,美国物理化学家吉布斯,自由能,G,G=H-TS,四.复合判据(自由能变化G),当G0时,反应为自发反应,当G0时,反应为非自发反应,当G = 0 , 反应达到平衡状态,科学视野,H,S,温度对反应自发性的情况的影响,永远是,在任何温度都是自发反应,永远是+,在任何温度下都是非自发反应,在高温+在低温,在低温是自发反应 在高温是非自发反应,在高温 在低温+,在低温是非自发反应 在高温是自发反应,2在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如水泵可以把水从低水位升至高水位;高温高压下可以是石墨转化为金刚石,实现的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的。,影响因素:,温度,课堂小结,熵与环境,熵增就是污染,熵与生命:,衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加, 也就是说随着生命的衰老,生命系统的混乱度 增大,当熵值达极大值时即死亡, 这是一个不可抗拒的自然规律。,熵与社会,熵增就是社会混乱,