2.1.1化學反應的方向 （第一課時） 課件 高二上學期化學滬科版（2020）選擇性必修1

2.1化學反應的方向（第一課時）t20602030C碳中和碳達峰冰川融化高溫熱浪一、化學反應的方向自發(fā)反應在給定條件下，能“自己”進行的化學反應稱為自發(fā)反應C+O2=CO2點燃CO2=C+O2改變方向？一定溫度、壓強、催化劑不需要外界幫助（不需要環(huán)境對系統(tǒng)做“有用功”）點燃一、化學反應的方向C+O2=CO2點燃CO2=C+O2改變方向？如何判斷反應的方向？反應物生成物放熱焓19世紀初科學家：放熱反應可以自發(fā)進行，吸熱反應不能自發(fā)進行法國化學家安托萬?洛朗?拉瓦錫1.化學反應的方向與焓變

【學習任務一】列舉常見的自發(fā)進行的放熱反應

反應物生成物放熱焓

成分：氧化鈣、鋁粉、碳酸鈉成分：鐵粉、水、活性炭、蛭石、吸水性樹脂、食鹽

可燃物燃燒酸堿中和活潑金屬與水、酸大部分化合反應

1.化學反應的方向與焓變焓減少有利于化學反應的自發(fā)進行反應物生成物放熱焓

重力勢能降低內(nèi)能降低電勢能降低吸熱反應可以自發(fā)進行嗎？

能自發(fā)進行的吸熱反應1.化學反應的方向與焓變焓減少有利于化學反應的自發(fā)進行焓變是反應能否自發(fā)進行的一個因素，但不是唯一因素

【學習任務二】以下吸熱反應在指定條件下均能自發(fā)進行，思考這三個自發(fā)反應有何共同之處？

1855年，克勞修斯首次大膽提出熵的概念，用來描述系統(tǒng)的混亂或者無序程度，用符號S表示。1923年，我國著名的物理學家胡剛復教授將其翻譯為“熵”。德國數(shù)學家魯?shù)婪颉び壤麨跛埂ぐｑR努埃爾·克勞修斯2.化學反應的方向與熵變

（1）熵1869年，德國化學家霍斯特曼把熵的概念首次推廣到化學反應領域高于621K：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)液體蒸發(fā)：X(l)=X(g)氣體分子數(shù)增加

物質(zhì)的三態(tài)變化2.化學反應的方向與熵變（2）熵和熵變規(guī)律同種物質(zhì)：S

(g)>S

(l)>S

(s)同類物質(zhì)：摩爾質(zhì)量越大，熵越大氣體分子數(shù)增加，屬于熵增加的反應

（3）化學反應的熵變規(guī)律

2.化學反應的方向與熵變玻爾茲曼熵公式：S

=k

lnΩk——玻耳茲曼常量Ω——微觀狀態(tài)數(shù)，即混亂度越大，體系熵越大奧地利物理學家路德維?！げ柶澛茖W離不開自然，科學也總是承接著自然規(guī)律發(fā)展市售暖手袋（可反復使用）熵減少的過程可以自發(fā)進行嗎？

有些熵減的反應在一定條件下也可以自發(fā)進行（3）化學反應的熵變規(guī)律

2.化學反應的方向與熵變在溫度和壓強一定的條件下，化學反應方向是由反應的焓變和熵變共同影響的結果二、焓變與熵變對反應方向的共同影響【學習任務三】請結合焓變和熵變的相關數(shù)據(jù)，解釋“在相同條件下，很難讓二氧化碳自發(fā)變回碳”這個事實

1878年，美國科學家吉布斯在大量理論研究的基礎上，提出判斷化學反應方向的綜合判據(jù)：

美國物理學家約西亞·威拉德·吉布斯從CO2到甲醇燃料

時，反應可自發(fā)進行課后思考：要判斷化學反應的方向，需要綜合焓變和熵變的影響。可是，有時只由焓變值或者熵變值也能做出正確的推測，為什么?什么