学习目标 1 通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应 让学 生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性 2 通过 有序 和 无序 的对比 引出熵的概念 3 通过日常生活中的见闻引导学生 使学生明确根据反应的 焓变和熵变的大小 只能判断反应自发进行的可能性 不能决定 反应是否一定发生或反应速率的大小 重点难点 1 熵判据 根据定量关系式 G H T S及给定数据判断 反应方向 2 焓减与熵增与化学反应方向的关系 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 化学反应速率 化学平衡 化学反应原理的组成部分 自发反应 在一定条件一定条件下不不需外界帮助就能自动自动进行的反应 自发过程 在一定条件一定条件下 不不借助外部力量就能自动自动进行的过程 一 自发过程和自发反应 特点 1 单向不可逆 2 体系趋向从高能状态转变为低能状态 能量变化 3 体系有从有序自发转变为无序的倾向 即混乱程度增大 高山流水 冰雪融化 花开花谢 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 H 0 二二 反应方向的反应方向的焓判据 判据 共同特点 H O 即放热反应 放热反应使体系能量降低 能量越低越 稳定 H O 有利于反应自发进行 小结 焓变作为判断反应自发性的依据 若 H0 正向反应不能自发进行 而逆向反应能自发进行 思考 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的 思考交流思考交流 结论 H O有利于反应自发进行 但自发反应不一定要 H S l S s 三种状态下水的熵 冰 水 水蒸气 自发反应一定是熵增加的反应吗 2H2 g O2 g 2H2O l 推论 S O有利于反应自发进行 自发反应不一定要 S O 结论 熵变是反应能否自发进行的 一个因素 但不是惟一因素 要正确判断一个化学反应能否自发进行 必须 综合考虑反应的焓变 H和熵变 S 思考交流思考交流 美国物理化学家吉布斯美国物理化学家吉布斯 G H T S 四 复合判据 自由能变化 G 当 G0时 反应为非自发反应 当 G 0 反应达到平衡状态 科学视野科学视野 H S 温度对反应自发性的情况的影响 类 型 H S H T S反应的自发性 1 2 3 4 永远是 在任何温度都是自发反应 永远是 在任何温度下都是非自发 反应 在高温 在低温 在低温是自发反应 在高温是非自发反应 在高温 在低温 在低温是非自发反应 在高温是自发反应 1 反应的自发性只能用于判断反应的方向 不能确定反应是否 一定会发生和过程发生的速率 例如涂有防锈漆和未涂防锈漆的 钢制器件 二者发生腐蚀过程的自发性是相同的 但只有后者可 以实现 注意 2 在讨论过程的方向时 指的是没有外界干扰时体系的性质 如果允许外界对体系施加某种作用 就可能出现相反的结果 例 如水泵可以把水从低水位升至高水位 高温高压下可以是石墨转 化为金刚石 实现的先决条件是要向体系中输入能量 该过程的 本质仍然是非自发性的 影响因素 化学反应的方向 反应焓变 反应熵变 共同影响 吸热放热熵增熵减 焓减小有利于反应自发 熵增大有利于反应自发 温度 课堂小结课堂小结 熵与环境 熵增就是污染 熵与生命 衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加 也就是说随着生命的衰老 生命系统的混乱度 增大 当熵值达极大值时即死亡 这是一个不可抗拒的自然规律 熵与社会 熵增就是社会混乱