1、水总是自发地由高处往低处流,自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？,自然界中水总是从高处往低处流； 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； 室温下冰块自动融化； 墨水扩散； 食盐溶解于水； 火柴棒散落等。,镁条燃烧；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。,1、自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程,2、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。,【归纳小结】,如何判
2、断一个过程，一个反应能否自发进行？,寻找反应能否自发进行的判据,第四节 化学反应进行的方向,酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？,【思考与交流】,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,从能量角度分析它们为什么可以自发？,一般情况下， H O即放热反应易发生自发反应。,日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律能量判据（焓判据）体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量H 0）。,【归纳与总结】,一、能量判据（焓判据）,NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+C
3、H3COONH4(aq)+H2O(l) H= 37.30kJ/mol,自发反应一定要H O ？,结论：H O有利于反应自发进行，自发反应不一定要H O 焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一 因素。,【思考与交流】,H= 56.7kJ/mol H= 74.9kJ/mol,二、熵判据,1、为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素熵。 2、熵是体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度，符号用S表示,单位： Jmol-1K-1 。体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。 同一物质，S（g）S（l）S（s）。 3、产生
4、气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（ S 0），为熵增加反应。,火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？,混乱度越大越稳定，S 0 有利于反应自发进行。,从混乱度角度分析它们为什么可以自发？,【思考与交流】,【归纳与总结】,自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据,自发反应一定是熵增加的反应吗？,2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1,结论：S O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要S O,【思考与交流】,熵变是反应能否自发进行一个 因素, 但不
5、是惟一因素。,CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行？已知： H(298K)=178.2KJmol , S(298K)=169.6Jmol-1K-1,思考,化学反应的最终判据到底是什么呢？, G=HT S,三、复合判据（自由能变化）,当 G0时，反应自发进行,当 G0时，反应不自发进行,当 G=0时，平衡状态,自主学习：P36科学视野,温度对反自发性的情况,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,需要注意：,(1)很多情
6、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。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变G)将更适合于所有的过程。,(2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。,例如:涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；又如装在不同地方的气体等例子。,(3)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。,如： 水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可使石灰石分解；高温高压石墨转化为金刚石的例子
7、，实现后者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。,【课堂达标测试】,1 下列过程是非自发的是（ ） A、水由高处向低处流； B、天然气的燃烧； C、铁在潮湿空气中生锈； D、室温下水结成冰。2 碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ） A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大； B、其分解是因为外界给予了能量； C、其分解是吸热反应，据能量判据碳酸铵不能自发分解； D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。,D,A,3、下列说法正确的是（ ） A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的； B、自发反应一定是熵增大，非自
8、发反应一定是熵减少或不变； C、自发反应在恰当条件下才能实现； D、自发反应在任何条件下都能实现。4、自发进行的反应一定是（ ） A、吸热反应； B、放热反应； C、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。,C,D,5、250C和1.01105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是（ ） A、是吸热反应； B、是放热反应； C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。,D,6、下列说法不正确的是（ ） A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应都是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其
9、体系的混乱程度越大，熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关,C,D,8、下列反应中，熵减小的是（ ）,A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D. 2CO(g)2C(s)O2(g),7、以下自发反应可用能量判据来解释的是( ) A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)； H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g
10、); H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol,D,9.下列反应中，在高温下不能自发进行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2,B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s),D,熵减,熵增,熵增,熵增,影响因素：,小结：,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发,规律方法总结,自发反应中的焓变和熵变的关系,1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行 2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行 3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位 4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用 5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想 气体的混合等。,【知识拓展】,物质所具有的能量,H,熵变,熵,焓变,焓,计算公式,单位,符号,定义,生成物总能量与反应物总能量之差,KJmol-1,混乱度,S,Jmol-1K-1,Jmol-1K-1,KJmol-1,H,S,H=H(生成物)H(反应物),S=S(生成物)S(反应物),生成物总熵与反应物总熵之差,
