高中化學(xué)新人教選修4 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向ppt

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1、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 問題問題: :科學(xué)家是怎樣根據(jù)什么原理來判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生？科學(xué)家是怎樣根據(jù)什么原理來判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生？ 科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量“最低最低”和由和由“有序有序”變變“無序無序”的自的自然現(xiàn)象，提出了相關(guān)聯(lián)的能量判椐和熵然現(xiàn)象，提出了相關(guān)聯(lián)的能量判椐和熵判椐，為最終解決上述問題提供了依據(jù)。判椐，為最終解決上述問題提供了依據(jù)。小組探討小組探討: :不借助外力自發(fā)進(jìn)行的自發(fā)過程的特點(diǎn)。不借助外力自發(fā)進(jìn)行的自發(fā)過程的特點(diǎn)。1、能量判椐：體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)。、能量判椐：體系趨于從高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)。問

2、題：同學(xué)們在相互探討一下由“有序”變“無序”的自然現(xiàn)象，舉例說明。 2 2、熵判椐：在密閉條件、熵判椐：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。地變?yōu)闊o序的傾向?！办仂亍笔堑聡锢韺W(xué)家克勞修斯在年創(chuàng)造的一個(gè)術(shù)語，他是德國物理學(xué)家克勞修斯在年創(chuàng)造的一個(gè)術(shù)語，他用它來表示任何一種能量在空間中分布的均勻程度。能量分布得越用它來表示任何一種能量在空間中分布的均勻程度。能量分布得越均勻，熵就越大。如果對于我們所考慮的那個(gè)系統(tǒng)來說，能量完全均勻，熵就越大。如果對于我們所考慮的那個(gè)系統(tǒng)來說，能量完全均勻地分布，那么，這個(gè)系統(tǒng)的熵就達(dá)到最大值。均勻地分布，那么，這個(gè)系統(tǒng)的熵就達(dá)到最

3、大值。熱力學(xué)第二定律告訴我們，能量轉(zhuǎn)換只能沿著一個(gè)方向進(jìn)行，熱力學(xué)第二定律告訴我們，能量轉(zhuǎn)換只能沿著一個(gè)方向進(jìn)行，總是從高能量向低能量轉(zhuǎn)換，從有序到無序，人類利用這個(gè)過程讓總是從高能量向低能量轉(zhuǎn)換，從有序到無序，人類利用這個(gè)過程讓能量做功，同時(shí)系統(tǒng)的熵增加，熵是一個(gè)描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。熵能量做功，同時(shí)系統(tǒng)的熵增加，熵是一個(gè)描述系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。熵增加的過程，就意味著能量耗散了，從有用的能量轉(zhuǎn)化向?qū)θ祟悷o增加的過程，就意味著能量耗散了，從有用的能量轉(zhuǎn)化向?qū)θ祟悷o用的能量。用的能量。思考思考1 1：氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)三者熵值大小。：氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)三者熵值大小。熵值：氣態(tài)熵值：氣態(tài) 液態(tài)液態(tài) 固態(tài)。固

4、態(tài)。根據(jù)熵判椐，在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)根據(jù)熵判椐，在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。氣態(tài)熵值大，反應(yīng)沿著從有地變?yōu)闊o序的傾向。氣態(tài)熵值大，反應(yīng)沿著從有序到無序方向進(jìn)行。序到無序方向進(jìn)行。思考2：發(fā)生離子反應(yīng)條件之一是產(chǎn)生氣體，利用熵判椐進(jìn)行解釋？早在一個(gè)世紀(jì)之前，在無數(shù)化學(xué)家的辛勤努力下，發(fā)現(xiàn)絕早在一個(gè)世紀(jì)之前，在無數(shù)化學(xué)家的辛勤努力下，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)放熱的化學(xué)反應(yīng)都能自發(fā)地進(jìn)行。因此提出用反應(yīng)大多數(shù)放熱的化學(xué)反應(yīng)都能自發(fā)地進(jìn)行。因此提出用反應(yīng)的焓變（的焓變（HH）作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)。這樣就得出：）作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)。這樣就得出：若若HH0 0，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)

5、行；若，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若HH0 0，正向反應(yīng)不，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。并進(jìn)一步提出，能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。并進(jìn)一步提出，HH的負(fù)值越大，放熱越多，則反應(yīng)越完全。因?yàn)榉磻?yīng)進(jìn)的負(fù)值越大，放熱越多，則反應(yīng)越完全。因?yàn)榉磻?yīng)進(jìn)行時(shí)若放熱，則體系的能量必然降低。放出的熱量越多，行時(shí)若放熱，則體系的能量必然降低。放出的熱量越多，則體系的能量降低得越多。因此，反應(yīng)體系有趨向于最低則體系的能量降低得越多。因此，反應(yīng)體系有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。能量狀態(tài)的傾向。3 3、焓變（焓變（HH）作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：若）作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：若HH0 0，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)

6、行；若，正向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；若HH0 0，正向，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。熵值作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：在化學(xué)變化中，熵值作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：在化學(xué)變化中，體系趨向于最大無序的方向進(jìn)行。體系趨向于最大無序的方向進(jìn)行。強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)：過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。在實(shí)際能確定過程一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。在實(shí)際的化學(xué)變化中，體系趨向于最低能量狀態(tài)的傾向與的化學(xué)變化中，體系趨向于最低能量狀態(tài)的傾向與體系趨向于最大無序的傾向有時(shí)會出現(xiàn)矛盾。判斷體系趨向于最

7、大無序的傾向有時(shí)會出現(xiàn)矛盾。判斷某種變化是否能夠自發(fā)進(jìn)行，要權(quán)衡這兩種傾向，某種變化是否能夠自發(fā)進(jìn)行，要權(quán)衡這兩種傾向，有時(shí)可能是最低能量為主要因素，有時(shí)可能是最大有時(shí)可能是最低能量為主要因素，有時(shí)可能是最大無序起了主導(dǎo)作用，因此必須根據(jù)具體情況進(jìn)行具無序起了主導(dǎo)作用，因此必須根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分體分析，做出切合實(shí)際的結(jié)論。析，做出切合實(shí)際的結(jié)論。 反應(yīng)熱反應(yīng)熱熵值熵值所屬反應(yīng)的自發(fā)性所屬反應(yīng)的自發(fā)性反應(yīng)舉例反應(yīng)舉例放熱放熱放熱放熱吸熱吸熱吸熱吸熱增大增大減小減小增大增大減小減小任何溫度都自發(fā)進(jìn)行任何溫度都自發(fā)進(jìn)行較低溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行較低溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行任何溫度都不能自發(fā)

8、進(jìn)行任何溫度都不能自發(fā)進(jìn)行2H2H2 2O O2 2（l l）=2H=2H2 2O O（l l）+O+O2 2（g g）N N2 2（g g）+3H+3H2 2（g g）=2NH=2NH3 3（g g）CaCOCaCO3 3（s s）=CaO=CaO（s s）+CO+CO2 2（g g）結(jié)束語：結(jié)束語：由能量判椐和熵判椐做出的復(fù)合判椐更適合于所有由能量判椐和熵判椐做出的復(fù)合判椐更適合于所有過程，這些內(nèi)容已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出初等化學(xué)的要求，無法過程，這些內(nèi)容已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出初等化學(xué)的要求，無法用有限的篇幅來闡述、說明，只能給同學(xué)們留下言用有限的篇幅來闡述、說明，只能給同學(xué)們留下言猶未盡的遺憾，希望同學(xué)們通過大學(xué)課程進(jìn)一步學(xué)猶未盡的遺憾，希望同學(xué)們通過大學(xué)課程進(jìn)一步學(xué)習(xí)。習(xí)。再 見