化學(xué)反應(yīng)中熱量的變化1

1、央視國際消息，中國能源消費總量已經(jīng)位居世界央視國際消息，中國能源消費總量已經(jīng)位居世界第二，約占世界能源消費總量的第二，約占世界能源消費總量的11%。 2003年，年，中國能源消費總量為中國能源消費總量為16.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中煤炭占億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中煤炭占67.1%，原油占，原油占22.7%，天然氣占，天然氣占2.8%，可再生能，可再生能源占源占7.3%。 目前中國面臨著常規(guī)能源資源約束、目前中國面臨著常規(guī)能源資源約束、過分依賴煤炭污染嚴(yán)重、能源利用效率低等問題。過分依賴煤炭污染嚴(yán)重、能源利用效率低等問題。中國每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)出效率僅相當(dāng)于日本的中國每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)出效率僅相當(dāng)于日本的10.3%、歐

2、盟的歐盟的16.8%。中國石油、天然氣資源短缺，需要。中國石油、天然氣資源短缺，需要充分利用國內(nèi)外兩種資源、兩個市場，在做好石充分利用國內(nèi)外兩種資源、兩個市場，在做好石油節(jié)約與替代的同時，走出國門，積極參與世界油節(jié)約與替代的同時，走出國門，積極參與世界油氣市場的開發(fā)與資源分享，擴(kuò)大能源對外貿(mào)易油氣市場的開發(fā)與資源分享，擴(kuò)大能源對外貿(mào)易和投資。和投資。能源問題已成為制約一個國家能源問題已成為制約一個國家發(fā)展的瓶頸，今天我們以化學(xué)發(fā)展的瓶頸，今天我們以化學(xué)的眼光來研究能源。的眼光來研究能源。 觀察與思考：觀察與思考： 認(rèn)真觀察圖中認(rèn)真觀察圖中所給出的幾個所給出的幾個反應(yīng)，它們有反應(yīng)，它們有什么共同

3、點？什么共同點？你還知道你還知道哪些類似哪些類似的實例？的實例？熱能、光能、電能熱能、光能、電能化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物的同時，必然發(fā)生的同時，必然發(fā)生能量能量的變化。的變化。有些反應(yīng)需要有些反應(yīng)需要吸收吸收熱量熱量有些反應(yīng)能夠有些反應(yīng)能夠放出放出熱量熱量吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常表現(xiàn)為熱量熱量的變化。的變化。研究化學(xué)反應(yīng)的目的：研究化學(xué)反應(yīng)的目的：一是制取物質(zhì)、一是制取物質(zhì)、二是利用反應(yīng)中的能量。二是利用反應(yīng)中的能量。燃料燃燒燃料燃燒是我們最熟悉的是我們最熟悉的

4、放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)，利用，利用各種燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能，是人們從事各種燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能，是人們從事各種活動的重要能源基礎(chǔ)。各種活動的重要能源基礎(chǔ)。今天我們就要通過對燃料燃燒釋放熱能今天我們就要通過對燃料燃燒釋放熱能的學(xué)習(xí)來了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的學(xué)習(xí)來了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化實驗實驗1 向一支試管中放入用砂紙打磨光亮向一支試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，加入的鎂條，加入5ml 2mol/L鹽酸，用手觸摸試鹽酸，用手觸摸試管外壁，有什么感覺？管外壁，有什么感覺？活動與探究：活動與探究：P P3535 試管外壁發(fā)熱，試管外壁發(fā)熱，反應(yīng)反應(yīng)后溶液溫度上升后溶液溫度上升反應(yīng)放出熱量反應(yīng)放出熱量 在

5、在100ml小燒杯中加入約小燒杯中加入約20g 氫氧氫氧化鋇晶體，然后再加入約化鋇晶體，然后再加入約10g氯化銨晶體，氯化銨晶體，將固體混勻，使之充分反應(yīng)。用手觸摸將固體混勻，使之充分反應(yīng)。用手觸摸燒杯外壁，反應(yīng)中溶液溫度的變化。燒杯外壁，反應(yīng)中溶液溫度的變化。實驗實驗2觀察與思考：觀察與思考： 反應(yīng)過程中溫度低，反應(yīng)過程中溫度低，小燒杯外壁小燒杯外壁很涼。很涼。反應(yīng)吸收熱量反應(yīng)吸收熱量試根據(jù)已學(xué)化學(xué)知識判斷下列反應(yīng)是放熱試根據(jù)已學(xué)化學(xué)知識判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。（1）鎂條的燃燒。）鎂條的燃燒。（2）高溫鍛燒石灰石。）高溫鍛燒石灰石。（3）氧化鈣與水的反應(yīng)。）氧化

6、鈣與水的反應(yīng)。（4）鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)）鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)。并根據(jù)所做實驗現(xiàn)象，回憶并聯(lián)系生活實并根據(jù)所做實驗現(xiàn)象，回憶并聯(lián)系生活實際和所學(xué)化學(xué)知識際和所學(xué)化學(xué)知識 ，小結(jié)出常見的放熱，小結(jié)出常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)整理與歸納整理與歸納常見的放常見的放熱反應(yīng)：熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)大部分為大部分為放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) 所有的所有的燃燒燃燒反應(yīng)反應(yīng) 活潑金屬與酸或鹽溶活潑金屬與酸或鹽溶液發(fā)生的置換反應(yīng)液發(fā)生的置換反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng) 注意：有些未知反應(yīng)可由反應(yīng)后移開酒注意：有些未知反應(yīng)可由反應(yīng)后移開

7、酒精燈反應(yīng)仍能進(jìn)行，可知為放熱反應(yīng)。精燈反應(yīng)仍能進(jìn)行，可知為放熱反應(yīng)。 整理與歸納整理與歸納常見的吸常見的吸熱反應(yīng)：熱反應(yīng)：大多數(shù)的加熱分解反應(yīng)大多數(shù)的加熱分解反應(yīng) 銨鹽參加的大多數(shù)反應(yīng)如：銨鹽參加的大多數(shù)反應(yīng)如：Ba(OH)28H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3+ 10H2O 需要持續(xù)高溫加熱的反應(yīng)如：需要持續(xù)高溫加熱的反應(yīng)如： C+CO2 2CO 、N2與與O2反應(yīng)反應(yīng)高溫高溫水解反應(yīng)水解反應(yīng)兩位同學(xué)在討兩位同學(xué)在討論放熱和吸熱論放熱和吸熱反應(yīng)。反應(yīng)。甲說：凡經(jīng)加熱而甲說：凡經(jīng)加熱而發(fā)生的反應(yīng)是吸熱發(fā)生的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。反應(yīng)。乙說：不一定。有乙說：不一定。有些反應(yīng)在啟動時需些反應(yīng)在啟

8、動時需要加熱，反應(yīng)開始要加熱，反應(yīng)開始后不再加熱就能繼后不再加熱就能繼續(xù)進(jìn)行，這類反應(yīng)續(xù)進(jìn)行，這類反應(yīng)是放熱反應(yīng)。是放熱反應(yīng)。討論：討論：你同意哪位同學(xué)的觀點？并陳述理由你同意哪位同學(xué)的觀點？并陳述理由 已知斷開已知斷開1molH2中的中的H-H鍵需要吸收鍵需要吸收436.4kJ的能量，斷開的能量，斷開1molCl2中的中的C1-C1鍵鍵需要吸收需要吸收242.7kJ的能量，生成的能量，生成1molHCl中中的的H-C1鍵放出鍵放出431.8kJ的能量。試根據(jù)鍵能的能量。試根據(jù)鍵能和反應(yīng)熱的關(guān)系說明反應(yīng)和反應(yīng)熱的關(guān)系說明反應(yīng)2HClH2+C12是是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。

9、斷鍵吸收能量：斷鍵吸收能量： 431.8kJ2成鍵放出能量：成鍵放出能量： 436.8kJ+ 242.7kJ吸吸熱熱 從以上例子可知，每一個具體的從以上例子可知，每一個具體的化學(xué)反應(yīng)都會放出或吸收熱量，那么化學(xué)反應(yīng)都會放出或吸收熱量，那么可用什么表示形式能夠同時表明反應(yīng)可用什么表示形式能夠同時表明反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。中的物質(zhì)變化和能量變化。 熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式意義：意義：不僅表明化學(xué)反應(yīng)中的不僅表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)物質(zhì)變化變化，也表明化學(xué)反應(yīng)中的，也表明化學(xué)反應(yīng)中的能量變化能量變化。 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) H=-571.6kJmol-1H2(g) + 1/

10、2O2(g) H2O(l) H=-285.8kJmol-1交流與討論交流與討論請認(rèn)真觀察和分析下列熱化學(xué)方程式，并歸請認(rèn)真觀察和分析下列熱化學(xué)方程式，并歸納出書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題。納出書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題。H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) H=-241.8kJmol-1放熱放熱“-”吸熱吸熱“+”號表號表示示整理與歸納整理與歸納 書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題：書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題： 1、用、用 表示一定溫度和壓強(qiáng)下（高中表示一定溫度和壓強(qiáng)下（高中階段一般是指階段一般是指293K和和101kPa）反應(yīng)放出）反應(yīng)放出或吸收的熱量（即反應(yīng)熱），或吸收的熱

11、量（即反應(yīng)熱）， 值表值表示放熱，示放熱， 值表示吸熱。值表示吸熱。 H負(fù)負(fù)(-)正正(+)整理與歸納整理與歸納 書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題：書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題： 2、要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀、要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。通常用態(tài)。通常用g、l、s、aq分別表示氣分別表示氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、水溶液。態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、水溶液。 注意：一般不標(biāo)注意：一般不標(biāo)“”、“”、反應(yīng)條件、反應(yīng)條件同素異形體要注明名稱同素異形體要注明名稱固態(tài)固態(tài)液態(tài)液態(tài)氣態(tài)氣態(tài)吸熱吸熱熔化熔化吸熱吸熱蒸發(fā)蒸發(fā)能能量量增增加加物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，所具物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，所具有的能量不同，反應(yīng)熱的數(shù)有的能量不

12、同，反應(yīng)熱的數(shù)值也不同值也不同H = E（反應(yīng)物）（反應(yīng)物）-E（生成物）（生成物） H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) H=-285.8kJmol-1H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g) H=-241.8kJmol-1整理與歸納整理與歸納 書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題：書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題： 3、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的 ，而不，而不表示該物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此，表示該物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此，化學(xué)計量數(shù)可以是化學(xué)計量數(shù)可以是 也可以是也可以是 數(shù)。數(shù)。 物質(zhì)的量物質(zhì)的量

13、 整整分分整理與歸納整理與歸納 書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題：書寫熱化學(xué)方程式需要注意的問題： 熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的數(shù)量，所以化學(xué)計量數(shù)與數(shù)量，所以化學(xué)計量數(shù)與 之間之間存在存在 關(guān)系。關(guān)系。 H正比正比2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)； H=-571.6kJmol-1H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l)； H=-285.8kJmol-1熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，寫出下列反應(yīng)的熱化根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：學(xué)方程式：（1）1moL氮氣氮氣與適量與適量氫氣氫氣反應(yīng)

14、生成反應(yīng)生成氨氣氨氣，放出放出92.2kJ的熱量。的熱量。（2）1moL銅粉末銅粉末與適量與適量氧氣氧氣反應(yīng)生成反應(yīng)生成固體固體CuO，放出，放出157kJ的熱量。的熱量。（3）根據(jù)共價鍵鍵能的數(shù)據(jù)）根據(jù)共價鍵鍵能的數(shù)據(jù)P36寫出將寫出將1molHCl氣體氣體分解的熱化學(xué)方程式。分解的熱化學(xué)方程式。（4）火箭發(fā)射時可用阱（）火箭發(fā)射時可用阱（N2H4）作燃料。）作燃料。1mol液態(tài)阱液態(tài)阱在在氧氣氧氣中燃燒生成中燃燒生成氮氣氮氣和和水蒸水蒸氣氣，放出，放出534kJ的熱量。的熱量。 已知斷開已知斷開1molH2中的中的H-H鍵需要吸收鍵需要吸收436.4kJ的能量，斷開的能量，斷開1molCl

15、2中的中的C1-C1鍵鍵需要吸收需要吸收242.7kJ的能量，生成的能量，生成1molHCl中中的的H-C1鍵放出鍵放出431.8kJ的能量。試根據(jù)鍵能的能量。試根據(jù)鍵能和反應(yīng)熱的關(guān)系說明反應(yīng)和反應(yīng)熱的關(guān)系說明反應(yīng)2HClH2+C12是是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。 斷鍵吸收能量：斷鍵吸收能量： 431.8kJ2成鍵放出能量：成鍵放出能量： 436.4kJ+ 242.7kJ吸吸熱熱184.5kJ 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，寫出下列反應(yīng)的熱化根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：學(xué)方程式：（1）1moL氮氣與適量氫氣反應(yīng)生成氨氣，氮氣與適量氫氣反應(yīng)生成氨氣，放出放出92.2kJ的熱量。的

16、熱量。（2）1moL銅粉末與適量氧氣反應(yīng)生成固體銅粉末與適量氧氣反應(yīng)生成固體CuO，放出，放出157kJ的熱量。的熱量。（3）根據(jù)鞏固與練習(xí)的數(shù)據(jù)寫出將）根據(jù)鞏固與練習(xí)的數(shù)據(jù)寫出將1molHCl氣體分解的熱化學(xué)方程式。氣體分解的熱化學(xué)方程式。（4）火箭發(fā)射時可用阱（）火箭發(fā)射時可用阱（N2H4）作燃料。）作燃料。1mol液態(tài)阱在氧氣中燃燒生成氮氣和水蒸液態(tài)阱在氧氣中燃燒生成氮氣和水蒸氣，放出氣，放出534kJ的熱量。的熱量。N2(g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) H=-92.2kJmol-1 Cu(s) + O2(g) CuO(s) H= -157kJmol-1 12HCl(g) H

17、2(g) + Cl2(g) H=+92.25kJmol-1 1212N2H4(l)+O2(g) N2(g) + 2H2O(g) H= -534kJmol-1 正確書寫熱化學(xué)方程式正確書寫熱化學(xué)方程式標(biāo)明狀態(tài)標(biāo)明狀態(tài)根據(jù)反應(yīng)吸熱或放熱、化學(xué)計根據(jù)反應(yīng)吸熱或放熱、化學(xué)計量數(shù)確定量數(shù)確定H的大小和正負(fù)的大小和正負(fù)請小結(jié)請小結(jié)正確書寫熱化學(xué)方程式正確書寫熱化學(xué)方程式的步驟。的步驟。2、已知在、已知在1.01105Pa，298K條件下，條件下，1mol固體固體碳在氧氣中完全燃燒放出熱量碳在氧氣中完全燃燒放出熱量393.5 kJ，則下列，則下列熱化學(xué)方程式正確的是（熱化學(xué)方程式正確的是（ ）AC +O2

18、= CO2；H=393.5 kJmol-1 BC（s）+O2（g）= CO2（g）；）；H=393.5 kJmol-1C2C（s）+2O2（g）= 2CO2（g）；）；H=+787 kJmol-1D1/2C（s）+1/2O2（g）= 1/2CO2（g）；）；H=196.75 kJmol-1ECO2（g）=C（s）+O2（g）；）；H=+393.5 kJmol-1（選做）（選做） 注意三查：注意三查：一查是否標(biāo)明狀態(tài)。一查是否標(biāo)明狀態(tài)。二查二查H的的“+”、“-”是否與吸熱、是否與吸熱、放熱一致放熱一致三查三查H的數(shù)值是否與各物質(zhì)的的數(shù)值是否與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相匹配化學(xué)計量數(shù)相匹配2、已知在、已知在1.01105Pa