第二章 第四节 化学反应进行的方向(学案)第 一 课时【学习目标】: 1.了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系;2.能够用焓减与熵增原理判断化学反应进行的方向。【重、难点】: 能够用焓减与熵增原理判断化学反应进行的方向【知识梳理】:一、自发过程 和自发反应1、自发过程:在一定条件下,不需要外力作用就能自动进行的过程。如:水由高处往低处流,自由落体,电流由电位高的地方向电位低的地方流,铁器暴露于潮湿的空气中会生锈,室温下冰块会融化,……这些都是自发过程。2、自发反应:在给定条件下,能自发地进行到显著程度的反应。3、非自发反应:不能自发地进行,必须借助某种外力才能进行的反应。 4、自发过程 和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器,甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,锌与 CuSO4溶液的反应可被设计成原电池。非自发的过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处流向高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。二、反应方向的焓判据。经验表明,那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是:体系能量趋向于从高能态转变为低能状态,这时体系会对外部做功或者释放能量,由此总结而得的经验规律就是所谓的焓判据。也称能量判据。1.焓判据:若 ΔH<0,正向反应能自发进行;若 ΔH>0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。2.焓判据的局限性: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也能自发进行。而且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:N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g) △H = +56.7KJ/mol;NH4HCO3(s)+ CH3COOH(aq)= CO2(g)+CH3COONH4(aq)+ H2O(l) △H = +37.3KJ/mol; 因此,反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。三、反应方向的熵判椐密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽(包括挥发性固体),会通过分子扩散自发形成均匀混合物 。物质溶于水自发地向水中扩散,形成均匀的溶液等。为解释这一类与能量无关的过程的自发性,科学家提出了另一推动体系变化的因素:在密闭条件下,体系有由有序自发地变为无序的倾向 的熵判据。1、混乱度:表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体系变得更加无序。2、熵: 用来表示混乱度大小的物理量 符号:S ;单位:J·mol-1·K-1体系的有序性越高,即混乱度越低...