第1課時_焓變_反應熱_熱化學方程式

1、第1課時 焓變 反應熱 熱化學方程式生成物生成物反應物反應物E2E1反應熱反應熱活化分子活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子活化能活化能:活化分子所多出的那部分能量活化分子所多出的那部分能量E1:反應的活化能反應的活化能; E2:活化分子變成生成物分子放出的能量活化分子變成生成物分子放出的能量E2- E1:反應熱反應熱我們知道我們知道：一個化學反應過程中，：一個化學反應過程中，除了生成新物質(zhì)外，還有除了生成新物質(zhì)外，還有能量變化能量變化熱能熱能電能電能光能光能思思考考所有的燃燒反應所有的燃燒反應所有的中和反應所有的中和反應 活潑金屬與水、酸、堿的反應活潑金屬與水、酸、堿的反應

2、大多數(shù)化合反應大多數(shù)化合反應大多數(shù)分解反應大多數(shù)分解反應如：如：CaCOCaCO3 3高溫分解高溫分解 強堿與銨鹽強堿與銨鹽Ba(OH)Ba(OH)2 2.8H.8H2 2O+NHO+NH4 4ClCl 水煤氣的生成反應水煤氣的生成反應C+COC+CO2 2 特殊的反應：特殊的反應：H H2 2+C+Cu uO, C+HO, C+H2 2O ,O ,你所知道的化學反應中有哪些是放熱你所知道的化學反應中有哪些是放熱反應？哪些是吸熱反應？反應？哪些是吸熱反應？放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應 為什么有的反應會放出熱量，有為什么有的反應會放出熱量，有的需要吸收熱量呢？的需要吸收熱量呢？ 一個確定的化

3、學反應，在發(fā)生過程中，一個確定的化學反應，在發(fā)生過程中，是吸收能量還是放出能量，取決于是吸收能量還是放出能量，取決于 。反應物的反應物的能量能量與與生成物的生成物的能量能量的的相對大小。相對大小。問題探究一問題探究一（宏觀角度）（宏觀角度）生成物生成物反應物反應物能能量量圖圖1 1吸收吸收熱量熱量放出放出熱量熱量反應過程中能量變化曲線圖：反應過程中能量變化曲線圖：生成物生成物圖圖2 2反應物反應物能能量量反應物的總能量高反應物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量低生成物的總能量高生成物的總能量高反應物的總能量低反應物的總能量低放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應反應物的總能量反應物的總能量=

4、=生成物的總能量生成物的總能量+ +放出的熱量放出的熱量生成物的總能量生成物的總能量= =反應物的總能量反應物的總能量+ +吸收的熱量吸收的熱量 化學反應的過程，可以看成是能量的化學反應的過程，可以看成是能量的“貯存貯存”或或“釋放釋放”的過程的過程反應物的能量之和反應物的能量之和 E E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E E生生（1 1）若）若E E反反 E E生生，（2 2）若）若E E反反 E E生生，放出能量放出能量吸收能量吸收能量放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應規(guī)規(guī) 律律回回憶憶HH 氫原子和氫原子分開時氫原子和氫原子分開時，化學鍵怎么變？化學鍵怎么變？能量怎么變化？多了？少了

5、？能量怎么變化？多了？少了？從哪來？到哪去？從哪來？到哪去？化學鍵的變化與能量的變化有什么關系？化學鍵的變化與能量的變化有什么關系？HH回回憶憶 氫原子和氫原子靠近時，氫原子和氫原子靠近時，化學鍵怎么變？化學鍵怎么變？能量怎么變化？多了？少了？能量怎么變化？多了？少了？ 從哪來？到哪去？從哪來？到哪去？化學鍵的變化與能量的變化有什么關系？化學鍵的變化與能量的變化有什么關系？問題探究二問題探究二（微觀角度）（微觀角度）化學反應的本質(zhì)是什么？化學反應的本質(zhì)是什么？化學鍵的斷裂和形成化學鍵的斷裂和形成舊鍵斷裂需要舊鍵斷裂需要 能量，能量，新鍵形成會新鍵形成會 能量。能量。放出放出吸收吸收化學反應中能

6、量變化的原因化學反應中能量變化的原因舊鍵斷裂舊鍵斷裂 吸收能量吸收能量新鍵形成新鍵形成 放出能量放出能量=679kJ/mol862 kJ/molH =679kJ/mol 862kJ/mol = 183kJ/mol反應物的鍵能總和反應物的鍵能總和 生成物的鍵能總和生成物的鍵能總和反應熱反應熱所以：一個化學反應是放熱還是吸熱所以：一個化學反應是放熱還是吸熱取決于取決于斷鍵吸收的斷鍵吸收的總總能量能量與與形形成新鍵放出的成新鍵放出的總總能量能量的相對大小的相對大小一一 、反應熱、反應熱 焓變焓變1 1、定義：、定義：2 2、符號：、符號：H H3 3、單位：、單位：kJmolkJmol-1-1或或k

7、J/molkJ/mol 在在恒壓恒壓的條件下，化學反應過程中所的條件下，化學反應過程中所放出或吸收的放出或吸收的熱量熱量稱為反應的稱為反應的焓變焓變。 化學反應過程中化學反應過程中放出或吸收的熱量（或放出或吸收的熱量（或轉(zhuǎn)換成相應的熱量）轉(zhuǎn)換成相應的熱量）叫做化學反應的叫做化學反應的反應熱反應熱。反應熱描述的是反應熱描述的是化學反應前后化學反應前后的熱量變化的熱量變化反應熱描述的是反應熱描述的是一定溫度下一定溫度下的熱量變化的熱量變化任何化學反應都有反應熱任何化學反應都有反應熱，表現(xiàn)為吸熱反，表現(xiàn)為吸熱反應或者放熱反應應或者放熱反應注注意意放熱反應：放熱反應：吸熱反應：吸熱反應：H0或或 H為

8、為“”H0 或或H為為“”放熱放熱反應物反應物生成物生成物能量能量反應過程反應過程H H0 0吸熱吸熱反應物反應物生成物生成物能量能量反應過程反應過程H H0 04 4、規(guī)定：、規(guī)定：請同學們分析請同學們分析 P3 的能量變化圖的能量變化圖焓變與鍵能的關系式如何表達？焓變與鍵能的關系式如何表達？5、焓變與鍵能的關系、焓變與鍵能的關系H = 反應物的反應物的鍵能鍵能總和總和生成物的生成物的鍵能鍵能總和總和例例 1：1 mol C與與 1 mol H2O(g) 反應生成反應生成 l mol CO(g) 和和1 mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5 kJ的熱量，的熱量，該反應的反應熱為該

9、反應的反應熱為H = kJ/mol。131.5例例 2：拆開：拆開 1 mol HH鍵、鍵、1 mol NH鍵、鍵、1 mol NN鍵分別需要的能量是鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則則1mol N2生成生成NH3的反應熱為的反應熱為H= ，92.0 kJ/mol放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應鍵能鍵能變化變化生成物總鍵能生成物總鍵能 反應反應物總鍵能物總鍵能生成物總鍵能生成物總鍵能 反應反應物總鍵能物總鍵能能量能量變化變化反應物的總能量反應物的總能量 .生生成物的總能量成物的總能量反應物的總能量反應物的總能量 .生生成物的總能量成物的總能量表現(xiàn)表現(xiàn)行式行式聯(lián)系聯(lián)系

10、 鍵能越鍵能越大大，物質(zhì)能量越，物質(zhì)能量越低低，物質(zhì)越，物質(zhì)越穩(wěn)定穩(wěn)定；反之鍵能；反之鍵能越越小小，物質(zhì)能量越，物質(zhì)能量越高高，越，越不穩(wěn)定不穩(wěn)定。大于大于大于大于H0或或H為為“”小于小于小于小于H0或或H為為“+”鍵能越鍵能越大大，物質(zhì)能量越，物質(zhì)能量越低低，物質(zhì)越，物質(zhì)越穩(wěn)定穩(wěn)定；反之鍵能；反之鍵能越越小小，物質(zhì)能量越，物質(zhì)能量越高高，越，越不穩(wěn)定不穩(wěn)定。練習練習 1.1.下列敘述正確的是（下列敘述正確的是（ ）A.A.化學反應一定伴隨熱量的變化化學反應一定伴隨熱量的變化B.B.凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應熱熱C.C.若若H0H0H0，

11、則反應物的能量高于生成物的能量，則反應物的能量高于生成物的能量C2.2.已知：已知：H + H H + H H H2 2； H = H = 436KJ/mol436KJ/mol，則下列敘述正，則下列敘述正確的是（確的是（ ） A. H A. H 原子的能量高于原子的能量高于 H H2 2 的能量的能量 B. H B. H 原子的能量低于原子的能量低于 H H2 2 的能量的能量 C. H C. H 原子比原子比 H H2 2分子穩(wěn)定分子穩(wěn)定 D. HD. H2 2分子比分子比 H H 原子穩(wěn)定原子穩(wěn)定A D4下列過程中，需要吸收能量的是（下列過程中，需要吸收能量的是（ ） AH+H=H2 BH

12、+Cl=HCl CI2I+I DS+O2=SO2C二、熱化學方程式二、熱化學方程式H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa1、熱化學方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個、熱化學方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個部分，二者缺一不可。部分，二者缺一不可。 普通化學方程式只包含物質(zhì)變化一個部分。普通化學方程式只包含物質(zhì)變化一個部分。物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化 能表示能表示參加反應物質(zhì)的量參加反應物質(zhì)的量和和反應熱反應熱的關系的關系的化學方程式叫做熱化學方程式的化學方程式叫做熱

13、化學方程式二、熱化學方程式二、熱化學方程式H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa2、熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓強。、熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓強。對于對于 25 101kPa時進行的反應可不注明。時進行的反應可不注明。 普通化學方程式不需注明溫度和壓強。普通化學方程式不需注明溫度和壓強。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2二、熱化學方程式

14、二、熱化學方程式3、熱化學方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。、熱化學方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。 普通化學方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài)。普通化學方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài)。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 2二、熱化學方程式二、熱化學方程式4 4、熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各物質(zhì)、熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應的各物質(zhì)的物質(zhì)的量

15、，可為整數(shù)或分數(shù)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分數(shù), ,其其H H與系數(shù)對應成與系數(shù)對應成比例。比例。 普通化學方程式中化學計量數(shù)宏觀上表示各物普通化學方程式中化學計量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分數(shù)。整數(shù)，不能為分數(shù)。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 22H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol書寫熱

16、化學方程式的注意點：書寫熱化學方程式的注意點：1、需注明反應的溫度和壓強；、需注明反應的溫度和壓強； (如在如在25 101kPa下進行的反應，可不注明下進行的反應，可不注明)2、應注明反應物和生成物的狀態(tài)；、應注明反應物和生成物的狀態(tài)；3、對于相同的反應，當化學計量數(shù)不同時，其、對于相同的反應，當化學計量數(shù)不同時，其H對應成比例。對應成比例。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285

17、.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 22H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol例例1：當：當1mol氣態(tài)氣態(tài)H2與與1mol氣態(tài)氣態(tài)Cl2反應生成反應生成2 mol氣態(tài)氣態(tài)HCl，放出，放出184.6 kJ的熱量，請寫出該的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。反應的熱化學方程式。H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H =184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H =369.2 kJ/mol H2(g) + Cl2(g) = HCl(

18、g) H =92.3 kJ/mol1212例例2：1mol N2(g) 與適量與適量O2(g) 反應生成反應生成NO2 (g)，需吸收需吸收68kJ的熱量；寫出熱化學方程式。的熱量；寫出熱化學方程式。N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol例例3、沼氣的主要成分是甲烷。、沼氣的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃燒完全燃燒生成生成CO2和和H2O時，放出時，放出445 kJ的熱量。則下列熱化的熱量。則下列熱化學方程式中正確的是（學方程式中正確的是（ ）A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = +

19、 890 kJ/mol B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol CH = 445 kJ/molA例例4、已知在、已知在1105Pa，298K條件下，條件下，2mol氫氣燃燒生氫氣燃燒生成水蒸氣放出成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是熱量，下列熱化學方程式正確的是( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g）

20、 H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g） 2H2O（l） H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g） H2O（g） H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g） 2H2O（g） H484kJmol1 練習：練習：A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=4b kJ/molB. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) H=+2b kJ/molC. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2b kJ/molD. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=+b kJ/

21、mol 已知充分燃燒已知充分燃燒a g 乙炔氣體時生成乙炔氣體時生成1mol二氧化二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是熱化學方程式正確的是A2、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則則a、

22、b、c、d的關系正確的是的關系正確的是 。A、acd0 C、2a=b0 C3 3、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，已知、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，已知破壞破壞1 mol 1 mol H HH H鍵消耗的能量為鍵消耗的能量為Q Q1 1kJkJ，破壞破壞1 mol 1 mol O O 、 O O鍵消耗的能量為鍵消耗的能量為Q Q2 2kJkJ，形成形成1 mol 1 mol H HO O鍵釋放的能量為鍵釋放的能量為Q Q3 3kJkJ。下列關系式中正確的是（下列關系式中正確的是（ ） A. 2QA. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 B. 2QB. 2Q1 1 + Q + Q

23、2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D. QD. Q1 1 + Q + Q2 2 = Q = Q3 3B B課堂練習課堂練習 實踐活動實踐活動 中和反應中和反應 反應熱的測定反應熱的測定實驗目的 測定強酸與強堿反應的反應熱學習重點 中和反應反應熱的測定原理和方法。實驗用品 大燒杯（大燒杯（500 mL500 mL）、小燒杯（）、小燒杯（100 mL100 mL） 溫度計、量筒（溫度計、量筒（50 mL50 mL）兩個、泡沫塑料）兩個、泡沫塑料 或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、小孔）、環(huán)形玻璃攪

24、拌棒環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 鹽酸、鹽酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH NaOH溶液溶液實驗步驟：閱讀實驗步驟：閱讀P4-5并回答問題并回答問題1.1.中和熱的測定中和熱的測定大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？你有何更好的建議？2.溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？ 答案：答案：1.1.兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量

25、蓋嚴，兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達到保從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結果更準確。結果更準確。2、因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，、因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應而放熱使溫度計溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應而放熱使溫度計測量堿的溫度不準確，故要沖洗干凈；沖洗后的溶測量堿的溫度不準確，故要沖洗干凈；沖洗后的溶

26、液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總溶液的質(zhì)量增液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總溶液的質(zhì)量增加，而導致實驗結果誤差。加，而導致實驗結果誤差。議一議如果你所測得的數(shù)據(jù)不是議一議如果你所測得的數(shù)據(jù)不是57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，分析產(chǎn)生誤差的原因可能有哪些？分析產(chǎn)生誤差的原因可能有哪些？可能的原因有：可能的原因有：1.1.量取溶液的體積有誤差（測量結果是按量取溶液的體積有誤差（測量結果是按50 mL50 mL的的酸、堿進行計算，若實際量取時，多于酸、堿進行計算，若實際量取時，多于50 mL50 mL或小或小于于50 mL50 mL都會造成誤差）都會造成誤差）2.2.溫度計的讀數(shù)有誤。

27、溫度計的讀數(shù)有誤。3.3.實驗過程中有液體灑在外面。實驗過程中有液體灑在外面。4.4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導致實驗誤差?；旌纤帷A溶液時，動作緩慢，導致實驗誤差。5.5.隔熱裝置不到位，致使實驗過程中熱量損失而導隔熱裝置不到位，致使實驗過程中熱量損失而導致誤差。致誤差。6.6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。溫度，致使熱量損失而引起誤差。 討論下列問題討論下列問題 1.本實驗中若把本實驗中若把50 mL 0.50 mol/L的鹽酸改為的鹽酸改為50 mL 0.50 mol/L醋酸，所測結果是否會有所變化？醋酸，所測結果是否會有所變化？為什么？為什么？答案：答案：1.會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電會有所變化。因為醋酸為弱電解質(zhì)，其電離時要吸熱，故將使測得結果偏小。離時要吸熱，故將使測得結果偏小。2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和的鹽酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實驗結果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？實驗結果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？2.2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應生成否。因中