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2.3、化學反應的方向
寄語:沒有方向的船，什么風都不會是順風；沒有方向的人，去哪里都是逃離。盯著你想去的方向，做最重要的事。
學習目標：
1、知道化學反應是有方向的；
2、知道化學反應的方向與反應的焓變和熵變有關；
3、能結合具體事例說明反應自發進行的方向
思考：
1、什么是自發過程？什么是自發反應 它們有什么共同點？
水總是自發地從高處流向低處
有什么特點？
一、自發過程與自發反應
1．自發過程：在一定條件下，不需借助外力就能____________的過程。
（1）特點：①高能 → 低能（對外做功或釋放熱量）；
②有序 → 無序（無序體系更加穩定）。
（2）實例：高山流水，自由落體，冰雪融化。
2．自發反應：在給定的條件下，可以____________到顯著程度的化學反應。
如：鋼鐵生銹。
3．特征：具有____________，即過程的某個方向在一定條件下自發進行，而該過程逆方向在該條件下肯定不能自發進行。
自發進行
自發進行
方向性
自發反應不需要任何條件就能自發進行嗎？
有些化學反應也是自發進行的，而且具有方向性。
如何判斷化學反應自發進行的方向呢
1.焓變與反應方向
二、反應進行方向的判斷方法
Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) △H= -216.8 kJ·mol-1
2H2(g) +O2(g) =2H2O(l) △H= -571.6 kJ·mol-1
放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發反應的傾向
大多數放熱反應是可以自發進行的
放熱反應一定可以自發進行，吸熱反應一定不可以自發進行嗎？
1.焓變與反應方向
NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l) △H=＋31.4KJ/mol
2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) 　 △H=+109.8kJ/mol
少數吸熱反應也可以自發進行的
結論：△H < 0有利于反應自發進行
但自發反應不一定要△H < 0
焓變是反應能否自發進行的一個因素,但不是唯一因素。
思考：
2、什么是熵，如何判斷熵增、熵減？
2.熵變與反應方向
熵（S）
體系混亂度越大，熵值越大；
體系混亂度越小，熵值越小。
描述體系混亂度的物理量
同種物質：S(g) > S(l) > S(s)。
69.9Jmol-1K-1
47.9Jmol-1K-1
188.7Jmol-1K-1
S(g)>S(l)>S(s)
三種狀態下水的熵
冰 水 水蒸氣
2.熵變與反應方向
熵變（△S）
△S=S(產物）-S(反應物）
△S>0,熵增反應
△S<0,熵減反應
體系趨向于從有序狀態轉變為無序狀態，
因此熵增反應(△S>0 )具有自發進行的傾向 。
2.熵變與反應方向
Zn(s)+ H2SO4(aq)＝ZnSO4(aq)+ H2(g)
2KClO3(s)＝2KCl(s)+ 3O2(g)
大多數熵增的反應可以自發進行
△S>0
2.熵變與反應方向
少數熵減的反應也可以自發進行
nCH2＝CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化劑
2NO(g)+2CO(g)＝N2(g)+2CO2(g)
4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)＝4Fe(OH)3(s)
△S<0
熵變是反應能否自發進行一個因素,但不是唯一因素。
結論：△S > 0，有利于反應自發進行，
自發反應不一定要△S > 0。
思考：
3、如何判斷反應能否自發進行？
3.復合判據
研究表明：在等溫、等壓條件下封閉體系中，自由能的變化綜合反應了體系的焓變和熵變對自發過程的影響：
△G = △H - T△S
（ G ：自由能 T：絕對溫度)
化學反應總是向著自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡
當△G＜ 0 時， 反應能自發進行
當△G ＞0時，反應不能自發進行
當△G＝0 時，反應達到平衡狀態
3.復合判據
△G 不僅與焓變和熵變有關，還與溫度有關
△H
△S
H>0
S>0
高溫下
反應自發進行
H>0
S<0
所有溫度下
反應不能自發進行
H<0
S>0
所有溫度下
反應自發進行
H<0
S<0
低溫下
反應自發進行
影響因素：
化學反應的方向
反應焓變
反應熵變
共同影響
吸熱
放熱
熵增
熵減
焓減小有利于反應自發，熵增大有利于反應自發
溫度
課堂小結
1.下列不屬于自發進行的變化是（ ）
A．紅墨水加到清水使整杯水變紅 B．冰在室溫下融化成水
C．電解飽和食鹽水 D．鐵器在潮濕的空氣中生銹
2.下列反應△S>0的是（ ）
A．HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
D
3.運用相關化學知識進行判斷，下列結論錯誤的是（ ）
A．某吸熱反應能自發進行，因此該反應是熵增反應
B．冰在室溫下自動熔化成水，這是熵增的過程
C．放熱反應在常溫常壓下都能自發進行
D．高錳酸鉀受熱分解是一個熵增的過程
4.某化學反應在較低溫度下自發，較高溫度下非自發．有關該反應的下列說法正確的是（ ）
A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS>0 D．ΔH<0，ΔS<0
B
5.已知(設、不隨溫度而變化)，當時反應能自發進行。關于反應，。下列說法正確的是（ ）
A．低溫下能自發進行 B．任意濕度下都不能自發進行
C．高溫下能自發進行 D．任意溫度下都能自發進行
6．下列關于化學反應方向及其判據的說法中正確的是（ ）
A．1molSO3在不同狀態時的熵值：S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)]
B．常溫下，反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自發進行，則該反應的ΔH>0
C．放熱反應都可以自發進行，而吸熱反應不能自發進行
D．2KClO3(s)=2KCl(s)+3CO2(g)ΔH>0能否自發進行與溫度無關
D

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