2.3化學反應(yīng)的方向化學必修第一冊人民教育出版社化學必修第二冊人民教育出版社學習目標01知道化學反應(yīng)是有方向的0101知道化學反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)能判斷簡單反應(yīng)能否自發(fā)進行爆炸【化學反應(yīng)原理】化學反應(yīng)原理化學反應(yīng)的方向化學反應(yīng)的快慢化學反應(yīng)的限度——？——化學反應(yīng)速率——化學平衡【自然界中的自發(fā)現(xiàn)象】水總是自發(fā)地從高處流向低處水從低處流向高處是不能自發(fā)進行的借助水泵，持續(xù)消耗電能一.自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)1.自發(fā)過程：

在溫度和壓強一定條件下，不借助光、電等外部力量就能自動進行的過程。特點①能量角度：②混亂度角度：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。（這時體系會對外部做功或釋放能量）在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。2.自發(fā)反應(yīng)：在一定條件下，可以自發(fā)進行到顯著程度的化學反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)?！咀ⅰ竣僮园l(fā)反應(yīng)具有方向性。即在一定條件下反應(yīng)的某個方向是自發(fā)進行的，其逆方向在相同條件下一定不能自發(fā)進行。②自發(fā)反應(yīng)是指該反應(yīng)過程有自發(fā)進行的傾向。

但不一定能夠?qū)嶋H發(fā)生，發(fā)生時速率也不一定大，非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也可能發(fā)生。

eg.煤的燃燒是自發(fā)反應(yīng)，但在常溫下不能自發(fā)進行。I：小組討論分析下列反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進行？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-12H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+484kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-546.6kJ·mol-1Cu(s)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+H2(g)△H=+1341kJ·mol-11√√×√√×共同特點發(fā)生原因結(jié)論?H<0，放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定放熱反應(yīng)（?H<0），是有利于反應(yīng)自發(fā)進行的條件所有自發(fā)進行的化學反應(yīng)都是放熱嗎？反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的一個因素，但不是唯一的因素二、焓變與反應(yīng)方向室溫下能自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=2CaCl2(s)+NH3(g)+2H2O(l)較高溫度下能自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)焓變對化學反應(yīng)方向的影響（焓判據(jù)）

①放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定，

∴焓減有利于反應(yīng)自發(fā)進行，但自發(fā)反應(yīng)不一定焓減。

②反應(yīng)的焓變是制約化學反應(yīng)能否自發(fā)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)的唯一因素。這些過程都是自發(fā)地從混亂度?。ㄓ行颍┫蚧靵y度大（無序）的方向進行。氣體的自發(fā)擴散過程硝酸銨溶于水的過程可以自發(fā)進行（1）熵①定義：②單位：③大?。孩苡绊懸蛩兀后w系混亂度，用“S”表示。a.同一條件下，不同的物質(zhì)有不同的熵值。b.同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般S(g)>S(l)>S(s)。c.相同狀態(tài)、同一物質(zhì)，物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越大。J/(mol·K)體系混亂度越大，熵值越大；體系混亂度越小，熵值越小。三、熵變與反應(yīng)方向（熵判據(jù)）（2）熵變ΔS

ΔS=S(產(chǎn)物)–S(反應(yīng)物)體系趨向于從有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)。

即：熵增。①ΔS>0（熵增反應(yīng)）：

大多數(shù)熵增反應(yīng)可自發(fā)進行。eg.Zn(s)+H2SO4(aq)

=ZnSO4(aq)+H2(g)②ΔS<0（熵減反應(yīng)）：

少數(shù)熵減反應(yīng)也可以自發(fā)進行。eg.4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)

=4Fe(OH)3(s)（3）熵判據(jù)①ΔS>0，有利于反應(yīng)自發(fā)進行，但自發(fā)反應(yīng)不一定要ΔS>0。

②反應(yīng)的熵變是制約化學反應(yīng)能否自發(fā)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)的唯一因素。（焓變與熵變對化學反應(yīng)方向的共同影響）1876年，吉布斯（美）提出自由能變化ΔG，并認為化學反應(yīng)總是向著自由能減?。é<0）的方向進行，直至達到平衡。1、定義在等溫、等壓條件下封閉體系中，自由能的變化綜合反應(yīng)了體系的焓變和熵變對自發(fā)過程的影響。2、公式

ΔG=ΔH–TΔS（G：自由能T：絕對溫度，為正值）

kJ/molK四.探究化學反應(yīng)方向與吉布斯自由能的關(guān)系

3、判斷化學反應(yīng)總是向著自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡。當ΔG<0時，反應(yīng)能自發(fā)進行；當ΔG=0時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；當ΔG>0時，反應(yīng)不能自發(fā)進行。為了使反應(yīng)能夠自發(fā)進行，ΔG=ΔH-TΔS，對以下反應(yīng)進行分類?H>0，?S>0，在高溫條件下反應(yīng)自發(fā)進行?H<0，?S>0，在任意條件下反應(yīng)自發(fā)進行?H<0，?S<0，在低溫條件下反應(yīng)自發(fā)進行?H>0，?S<0，在任意條件下反應(yīng)都不能自發(fā)進行象限法

ΔG=ΔH-TΔSΔSΔH?H<0，?S>0所有溫度下反應(yīng)自發(fā)進行?H>0，?S>0高溫下反應(yīng)自發(fā)進行?H<0，?S<0低溫下反應(yīng)自發(fā)進行?H>0，?S<0所有溫度下反應(yīng)不能自發(fā)進行【課堂小測】1、已知：Mg(s)

+Cl2(g)=MgCl2(s)

ΔH(298K)