教学过程 批注 一.导入新课(3~5分钟) 通过复习前几节的内容，由化学热力学所解决的问题引出今天所要介绍的内容一一 自发过程和熵。 二讲授新内容(90分钟) 第四节自发过程和熵 4.4.1自发过程 一板书标题 4.4.1.1概念 一一设疑提问 在一定条件下不需要任何外力的作用就能自动进行的过程叫做自发过程。 一一板书 4.4.1.2特点 (1)自发过程只能单方向地自动进行，不可能自发地逆向进行。要使其逆转，必须 一一板书特点 借助外力，即环境对体系作功。 (2)自发过程的单向进行有一定的限度，当过程进行到一定程度后，就会处于平衡 状态。如只能进行到压力相等，温度相等，化学反应进行的最大限度是达到了化学平衡。 (3)自发过程都可以用来作功。许多自发过程是体系能量的降低的过程，放出的能 量可以用来作功，例如山上的水流下来可以推动水轮机作功。 4.4.2熵和熵变 一一板书 4.4.2.1熵和混乱度 实践发现自然界的体系自发变化总是从有序到无序的过程。也就是说自发变化是热力学 概率增大的方向。热力学概率也称混乱度(Q)或无序度。概率是统计学概念，它不具有 加和性，所以不能直接作为一个体系的性质。1877年奥地利物理学家L.Boltzmann提 出，热力学概率的对数值与体系的一个特定性质一一熵(S成正比。 S=k InQ 一一板书 S为熵的符号，2表示热力学概率（混乱度或无序度），k为Boltzmann常数。 早在1854年R.Clausius提出的熵是一个体系的状态函数。熵是体系的宏观性质， 一一板书 它的单位是JK-lmol。L.Boltzmann的功绩是把宏观性质熵与微观统计量联系了起来， 并对其本质做出了解释。同时也指出了它的限制，即只有对大量分子组成的体系，概率 才有意义。若只有几个分子，上述的概念就不能用了。在热力学中，用状态函数“熵” 表示体系的混乱度Ω，体系的混乱度越大，熵值也就越大。体系的状态一定时，就有确 一一板书 定的熵值。与内能、焓一样，其变量△S只决定于体系的始、终态，而与变化的途径无 关。 任何纯物质体系，温度越低，内部微粒运动的速率越慢，自由活动的范围越小，混 一一板书 乱度越小，熵值也就越小。在绝对零度时，完美的晶体物质有整齐的排列次序，质点的 振动也基本上完全停顿了，这时体系的混乱度最小。在O承时，任何纯物质完整晶体熵 值等于零，即S(0K)=0,这就是热力学第三定律。 有了热力学第三定律，我们就可以测量任何纯物质在温度T时熵的绝对值9)。因 为温度为T时某物质的绝对熵就等于将该物质从OK升温到T时的熵变△S,即 △S=9T)-S0K) S0K)=0 T)=AS 一一板书 1ol某纯物质在标准态下的绝对熵叫做该物质的标准摩尔熵（简称标准熵）。表示符号 一一强调标准 为S(T),单位为JmoK。通常使用的是298.15K标准摩尔熵，简写为S。对于 摩尔熵的概念 水合离子，溶液中同时存在正、负离子，规定处于标准状态时水合氢离子矿(q)的标准 熵值为零。教 学 过 程 批 注 一．导入新课（3～5 分钟） 通过复习前几节的内容，由化学热力学所解决的问题引出今天所要介绍的内容―― 自发过程和熵。 二 讲授新内容（90 分钟） 第四节 自发过程和熵 4．4.1 自发过程 4．4．1．1 概念 在一定条件下不需要任何外力的作用就能自动进行的过程叫做自发过程。 4．4．1．2 特点 (1) 自发过程只能单方向地自动进行，不可能自发地逆向进行。要使其逆转，必须 借助外力，即环境对体系作功。 (2) 自发过程的单向进行有一定的限度，当过程进行到一定程度后，就会处于平衡 状态。如只能进行到压力相等，温度相等，化学反应进行的最大限度是达到了化学平衡。 (3) 自发过程都可以用来作功。许多自发过程是体系能量的降低的过程，放出的能 量可以用来作功，例如山上的水流下来可以推动水轮机作功。 4．4．2 熵和熵变 4．4．2．1 熵和混乱度 实践发现自然界的体系自发变化总是从有序到无序的过程。也就是说自发变化是热力学 概率增大的方向。热力学概率也称混乱度(Ω)或无序度。概率是统计学概念，它不具有 加和性，所以不能直接作为一个体系的性质。1877 年奥地利物理学家 L．Bo1tzmann 提 出，热力学概率的对数值与体系的一个特定性质—－熵(S)成正比。 S = k lnΩ S 为熵的符号，Ω 表示热力学概率（混乱度或无序度），k 为 Bo1tzmann 常数。 早在 1854 年 R.C1ausius 提出的熵是一个体系的状态函数。熵是体系的宏观性质， 它的单位是 J∙K-1 ∙mol-1。L．Bo1tzmann 的功绩是把宏观性质熵与微观统计量联系了起来， 并对其本质做出了解释。同时也指出了它的限制，即只有对大量分子组成的体系，概率 才有意义。若只有几个分子，上述的概念就不能用了。在热力学中，用状态函数“熵” 表示体系的混乱度 Ω，体系的混乱度越大，熵值也就越大。体系的状态一定时，就有确 定的熵值。与内能、焓一样，其变量 ΔS 只决定于体系的始、终态，而与变化的途径无 关。 任何纯物质体系，温度越低，内部微粒运动的速率越慢，自由活动的范围越小，混 乱度越小，熵值也就越小。在绝对零度时，完美的晶体物质有整齐的排列次序，质点的 振动也基本上完全停顿了，这时体系的混乱度最小。在 0K 时，任何纯物质完整晶体熵 值等于零，即 S(0K)=0，这就是热力学第三定律。 有了热力学第三定律，我们就可以测量任何纯物质在温度 T 时熵的绝对值 S(T) 。因 为温度为 T 时某物质的绝对熵就等于将该物质从 0K 升温到 T 时的熵变 ΔS，即 ΔS=S(T)－S(0K) ∵ S(0K)=0 ∴ S(T)=ΔS 1mol 某纯物质在标准态下的绝对熵叫做该物质的标准摩尔熵（简称标准熵）。表示符号 为 θSm （T），单位为 J∙mol-1 ∙K-1。通常使用的是 298.15K 标准摩尔熵，简写为 θSm 。对于 水合离子，溶液中同时存在正、负离子，规定处于标准状态时水合氢离子 H + (aq)的标准 熵值为零。 —―板书标题 ――设疑提问 ――板书 ――板书特点 ――板书 ――板书 ――板书 ――板书 ――板书 ――板书 ――强调标准 摩尔熵的概念