1、让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 自发过程自发过程：在在一定条件一定条件下，下，不不借助外部力量就能借助外部力量就能自动自动 进行的过程，称为自发过程。进行的过程，称为自发过程。 化学反应是否也能自发进行？化学反应是否也能自发进行？ 如果能，需要什么条件呢？如果能，需要什么条件呢？ 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 自发反应：自发反应：在在一定条件一定条件下下不不需外界帮助就能需外界帮助就能自动自动 进行的反应，称为自发反应
2、。进行的反应，称为自发反应。 通电等通电等 点燃，加热，点燃，加热， 高温，加压，高温，加压， 催化剂等催化剂等 请同学们列举出可以自发进行的化学反应：请同学们列举出可以自发进行的化学反应： 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 放热放热 反应物反应物 生成物生成物 能 量 能 量 反应过程反应过程 H H0 0 放热反应的能量变化图：放热反应的能量变化图： 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 反反 应应 物物 Ea H 生成物生成物 反应进程反应进程 能量能量 反反 应应 物物 Ea H 生成物生成物 反应进程反应进程 能
3、量能量 Ea很小，很小，常温常温 即能自发即能自发 Ea稍大，但稍大，但 EaH，给予，给予 外界条件外界条件一经引一经引 发发后后即能自发即能自发 Ea稍大，且稍大，且 EaH，需，需 持续持续给予外界给予外界 条件才条件才能自发能自发 反反 应应 物物 Ea H 生成物生成物 反应进程反应进程 能量能量 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 判案依据：主要看能量变化判案依据：主要看能量变化 判词：判词： H0 的反应有自发进行的倾向的反应有自发进行的倾向 放出能量，体系能量减少，变化量为负，计作放出能量，体系能量减少，变化量为负，计作H0) 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课
4、异构异构 焓判据并不是判断反应自发进行的唯一标准焓判据并不是判断反应自发进行的唯一标准 是什么因素“推动”了吸热反应自发进行？是什么因素“推动”了吸热反应自发进行？ 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 熵 定义：描述体系混乱度的物理量。定义：描述体系混乱度的物理量。 符号：符号：S 单位：单位：Jmol-1K-1 物质存在状态：物质存在状态：S(g) S(l) S(s) 微粒个数微粒个数N : N : 微粒数越多，熵值越大微粒数越多，熵值越大 混乱度越大，熵值越大混乱度越大，熵值越大 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 向盛有向盛有Na2CO3溶液的烧杯中滴加酚酞试液溶
5、液的烧杯中滴加酚酞试液,观观 察实验现象。察实验现象。 演示实验 酚酞分子在溶液中自由扩散酚酞分子在溶液中自由扩散 ,混乱度增大混乱度增大 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序自发过程的体系趋向于由有序转变为无序, ,导导 致体系的熵增大，这一经验规律叫做致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理熵增原理。 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 工业工业 生产生产 熵增现象：熵增现象： 日常日常 生活生活 化学化学 反应反应 1.香水味的扩散香水味的扩散，饭香扑鼻饭香扑鼻 2.固体在液体中的溶解固体在液体中的溶解 1.矿石的粉碎矿石的粉碎
6、 2.气态物质比固态物质反应速率大气态物质比固态物质反应速率大 金属钾的制备：金属钾的制备： Na(l)+KCl(l)=NaCl(l)+K(g) 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 请判断下列反应中的熵变（请判断下列反应中的熵变（ S ）大小：）大小： (1) Br2(l) Br2(g) 牛刀小试 (3) CaCO3(s) = CaO(s) + CO2 (g) (4) Ag+(aq) + Cl- (aq) = AgCl(s) S 0 S0 S 0 S0 熵变熵变: : S = S( (生成物生成物) )S( (反应物反应物) ) (2) N2(g) + 3H2(g) 2 NH3 (
7、g) 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 Ba(OH)2 8H2O (s) +2NH4Cl (s) =BaCl2 (s) +10H2O (l) +2NH3 (g) H0 判词：判词： S0 的反应有自发进行的倾向的反应有自发进行的倾向 熵熵 判判 据据 判案依据：主要看混乱度大小判案依据：主要看混乱度大小 当体系中混乱度增大当体系中混乱度增大, , 计作计作S 0, ,为熵增反应为熵增反应 当体系中混乱度减小当体系中混乱度减小, , 计作计作S0, ,为熵减反应为熵减反应 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 熵判据也不是判断反应自发进行的唯一标准熵判据也不是判断反应自发
8、进行的唯一标准 判词：判词： S0 的反应有自发进行的倾向的反应有自发进行的倾向 自发反应一定是熵增加的反应吗？自发反应一定是熵增加的反应吗？ 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 H S = H - T S 自由能变化自由能变化G T（开尔文温度）（开尔文温度）= =t+273.150 G 单位单位：KJmol-1 复合判据复合判据 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 ? 判词：判词： G 0 的反应可以自发进行的反应可以自发进行 G 0 的反应不能自发进行的反应不能自发进行 G 0 的反应处于平衡状态的反应处于平衡状态 判词：判词： H0 的反应有自发进行的倾向的反应
9、有自发进行的倾向 焓判据：焓判据： 熵判据：熵判据： = 复合判据：复合判据： G =H TS ? ? 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 G = H T S 任何温度下均能自发任何温度下均能自发 任何温度下都不自发任何温度下都不自发 （第一象限）（第一象限） H0 S0 H0 S0 S0 （第二象限）（第二象限） H0 低温时，不自发 高温时，自发 低温时，自发 高温时，不自发 H S 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 归纳提升 复合判据：复合判据： G = H - T S 化化 学学 反反 应应 进进 行行 的的 方方 向向 焓判据：焓判据： H0 的反应有的反应
10、有 自发进行的倾向自发进行的倾向 G0 反应自发进行反应自发进行 G0 反应不自发进行反应不自发进行 G0 反应为平衡状态反应为平衡状态 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 随堂检测 1. 下列不属于自发过程的是下列不属于自发过程的是( ) A. 铁生锈铁生锈 B. NaCl溶于水后的扩散溶于水后的扩散 C. Zn与与CuSO4溶液反应溶液反应 D. 石墨转化为金刚石石墨转化为金刚石(吸热反应吸热反应) D 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 随堂检测 2.下列过程属于熵增加的是下列过程属于熵增加的是( ) A. 一定条件下一定条件下，水由气态变成液态水由气态变成液态
11、B. Ag (aq) Cl (aq)=AgCl(s) C. 4NO2(g)O2(g)=2N2O5(g) D. 火柴盒中的火柴散落到地上火柴盒中的火柴散落到地上 D 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 随堂检测 3. 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A. H0、S0的反应在温度低时不能自发进行的反应在温度低时不能自发进行 B. NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g) H185.57 kJ/mol能自能自 发进行发进行，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为焓变
12、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因此焓变或熵变均可以单独 作为反应自发性的判据作为反应自发性的判据 D.在其他外界条件不变的情况下在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂使用催化剂，可以改变化学反应进行可以改变化学反应进行 的方向的方向 B 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 4.判断下列反应能否自发进行判断下列反应能否自发进行 随堂检测 (1) 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) H = -78.03 kJ mol-1 (2) CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O2(g) H = +110.5 kJ mol-1 (3)4Fe(OH)2(s)+2
13、H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) H = -444.3kJ mol-1 H = +178.2 kJ mol-1 (4)CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 (1)G0的反应一定的反应一定能发生。能发生。 ( )( ) (2)某反应能自发进行，则其反应速率一定较大某反应能自发进行，则其反应速率一定较大 。 ( ( ) ) 5.判断判断 随堂检测 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构 机体总的熵变取决于年龄的增长机体总的熵变取决于年龄的增长 当机体处于生长发育阶段时（年轻人），当机体处于生长发育阶段时（年轻人）， 熵要减少。熵要减少。 当机体处于生长发育成熟阶段时（成年当机体处于生长发育成熟阶段时（成年 人），熵变几乎等于零。人），熵变几乎等于零。 当机体处于衰老阶段时（老年人），熵会当机体处于衰老阶段时（老年人），熵会 增大增大 兴趣阅读 让课让课堂堂绽绽放魅力放魅力 同同课课异构异构
