化學反應與能量的變化(選修)(課堂PPT)

1、11-1 化學反應與能量的變化2【知識回顧知識回顧】1、化學反應與熱能、化學反應與熱能微觀：微觀：化學反應的實質(zhì)化學反應的實質(zhì)舊鍵斷裂舊鍵斷裂 新鍵形成新鍵形成吸收能量吸收能量E(吸吸)放出能量放出能量E(放放)E(吸吸)E(放放)：E(吸吸)E(放放)：化學反應為化學反應為_反應反應化學反應為化學反應為_反應反應吸熱吸熱放熱放熱3【思考思考】實驗測得實驗測得1mol H2與與1 mol Cl2反應生成反應生成2 mol HCl時放出時放出184.6 kJ的熱的熱量，從微觀角度應如何解釋？量，從微觀角度應如何解釋？4宏觀：宏觀：化學反應化學反應反應物反應物生成物生成物E(反反)E(生生)E(反

2、反)E(生生)：E(反反)E(生生)：化學反應為化學反應為_反應反應化學反應為化學反應為_反應反應自身能量自身能量放熱放熱吸熱吸熱52、常見放熱反應和吸熱反應、常見放熱反應和吸熱反應常見的吸熱反應：常見的吸熱反應：Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)2NH3(g)10H2O(l) 高溫高溫C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) 高溫高溫 C(s)CO2(g)=2CO(g) 常見的放熱反應：常見的放熱反應：物質(zhì)的燃燒物質(zhì)的燃燒大多數(shù)氧化還原反應大多數(shù)氧化還原反應酸堿中和反應酸堿中和反應金屬與酸（或金屬與酸（或H2O）生成）生成H2的反應的反應易爆物的爆炸反應易爆

3、物的爆炸反應大多數(shù)化合反應大多數(shù)化合反應 例外：例外：CCO2 2CuOC=2CuCO2大多數(shù)分解反應大多數(shù)分解反應 6【樂學七中樂學七中】P107定義：定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，H）之差之差符號符號：H單位：單位：kJ/mol【思考思考】根據(jù)焓變的定義思考，焓變研究的對象是反應體系還是環(huán)境體系？根據(jù)焓變的定義思考，焓變研究的對象是反應體系還是環(huán)境體系？為什么？為什么？一、焓變、反應熱一、焓變、反應熱 1、焓變、焓變8定義：定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，在一定條件下，某一

4、化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，H）之差之差符號符號：H單位：單位：kJ/mol研究對象：研究對象：反應體系中的能量變化反應體系中的能量變化一、焓變、反應熱一、焓變、反應熱 1、焓變、焓變9【問題探究問題探究】焓變是反應中生成物與反應物的內(nèi)能之差，那么，焓變的增加焓變是反應中生成物與反應物的內(nèi)能之差，那么，焓變的增加或減少與反應體系中能量的變化是什么關(guān)系？或減少與反應體系中能量的變化是什么關(guān)系？HH當生成物能量高于反應物時，反應體系從環(huán)境中當生成物能量高于反應物時，反應體系從環(huán)境中_能量，物質(zhì)能量，物質(zhì)內(nèi)能增加內(nèi)能增加，_當反應物的能量高于生成物時，反應體系向環(huán)境當反應物的能量高于生成物

5、時，反應體系向環(huán)境_能量，物質(zhì)能量，物質(zhì)內(nèi)能減少內(nèi)能減少，_吸收吸收H0釋放釋放H010定義：定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，H）之差之差符號符號：H單位：單位：kJ/mol研究對象：研究對象：反應體系中的能量變化反應體系中的能量變化焓變與體系能量變化關(guān)系：焓變與體系能量變化關(guān)系：H0時，體系從環(huán)境中時，體系從環(huán)境中吸吸收能量，體系中能量增收能量，體系中能量增加加H0時，體系向環(huán)境中釋時，體系向環(huán)境中釋放放能量，體系中能量能量，體系中能量減減少少 一、焓變、反應熱一、焓變、反應熱 1、焓變、焓變11【閱讀閱讀

6、】焓變與反應熱都是衡量反應體系中能量變化的物理量，那么，焓變焓變與反應熱都是衡量反應體系中能量變化的物理量，那么，焓變與反應熱之間有什么關(guān)系？與反應熱之間有什么關(guān)系？在化學實驗和生產(chǎn)中，通常遇到的反應是在敞開容器中進在化學實驗和生產(chǎn)中，通常遇到的反應是在敞開容器中進行的，反應體系的壓力與外加壓力（大氣壓）相等。也就是說，行的，反應體系的壓力與外加壓力（大氣壓）相等。也就是說，反應是在恒壓條件下進行的，此時反應的熱效應等于焓變。所反應是在恒壓條件下進行的，此時反應的熱效應等于焓變。所以，我們就用以，我們就用H表示反應熱，單位也相同表示反應熱，單位也相同12一、焓變、反應熱一、焓變、反應熱 1、焓

7、變、焓變定義：定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內(nèi)能，H）之差之差符號符號：H單位：單位：kJ/mol研究對象：研究對象：反應體系中的能量變化反應體系中的能量變化焓變與體系能量變化關(guān)系：焓變與體系能量變化關(guān)系：H0時，體系從環(huán)境中時，體系從環(huán)境中吸吸收能量，體系中能量增收能量，體系中能量增加加H0時，體系向環(huán)境中釋時，體系向環(huán)境中釋放放能量，體系中能量能量，體系中能量減減少少 焓變與反應熱的關(guān)系焓變與反應熱的關(guān)系恒壓條件下：恒壓條件下：反應熱等于焓變反應熱等于焓變132、物質(zhì)能量高低與反應熱的關(guān)系、物質(zhì)能量高低與反應

8、熱的關(guān)系放熱反應：放熱反應：吸熱反應：吸熱反應：體系體系環(huán)境環(huán)境體系體系環(huán)境環(huán)境【結(jié)論結(jié)論2】反應熱（反應熱（H）與吸熱反應和放熱反應的關(guān)系：）與吸熱反應和放熱反應的關(guān)系：吸熱反應：吸熱反應：放熱反應：放熱反應：H0，反應體系中能量增加，符號為，反應體系中能量增加，符號為“”H0，反應體系中能量減少，符號為，反應體系中能量減少，符號為“”14【討論討論】根據(jù)前面的分析總結(jié)出計算反應熱的兩種方法根據(jù)前面的分析總結(jié)出計算反應熱的兩種方法微觀：微觀：宏觀：宏觀：HE(反鍵反鍵)E(生鍵生鍵)HH(生成物生成物)H(反應物反應物)【練習練習】1 mol C與與1 mol H2O(g)反應失成反應失成1

9、 mol CO(g)和和1 mol H2(g)，需要吸，需要吸收收131.5 kJ的熱量，該反應的反應熱為的熱量，該反應的反應熱為H_kJ/mol。15【練習】【練習】HH鍵、鍵、NH鍵、鍵、NN鍵鍵能分別是鍵鍵能分別是436 kJ/mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol，則，則1 mol N2生成生成NH3的反應熱為的反應熱為_，1 mol H2生成生成NH3的反應熱為的反應熱為_。16【練習】【練習】預測生成預測生成2 mol HF和和2 mol HCl時，哪個反應放出的熱量多？并說出時，哪個反應放出的熱量多？并說出你的理由你的理由17【樂學七中樂學七中】P1118【思考思考】

10、我們現(xiàn)在知道在化學反應中除了有新的物質(zhì)生成外，還伴隨有能量我們現(xiàn)在知道在化學反應中除了有新的物質(zhì)生成外，還伴隨有能量的變化，而這個能量主要是反應熱，那么我們現(xiàn)在所書寫的化學方的變化，而這個能量主要是反應熱，那么我們現(xiàn)在所書寫的化學方程式是否是完整的表示了一個化學反應呢？程式是否是完整的表示了一個化學反應呢？【問題探究問題探究】能否將熱量的變化也表示在化學方程式中呢？能否將熱量的變化也表示在化學方程式中呢？19二、熱化學方程式二、熱化學方程式1、定義：、定義：能表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱的關(guān)系的化學方程式能表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱的關(guān)系的化學方程式指明了反應時的溫度和壓強指明了反應時的溫度

11、和壓強常溫常壓時不需要注明常溫常壓時不需要注明參加反應的物質(zhì)都用括號注明了狀態(tài)參加反應的物質(zhì)都用括號注明了狀態(tài)在方程式的右邊有反應熱在方程式的右邊有反應熱 20【結(jié)論結(jié)論】物質(zhì)所具有的能量與它們的物質(zhì)所具有的能量與它們的聚集狀態(tài)有關(guān)。即聚集狀態(tài)有關(guān)。即化學反應放出熱量化學反應放出熱量的多少與反應物、產(chǎn)物的狀態(tài)有關(guān)的多少與反應物、產(chǎn)物的狀態(tài)有關(guān)H2O(g)H2O(l) H44 kJ/mol21反應熱反應熱H跟反應中參加反應的物質(zhì)的量也是成正比跟反應中參加反應的物質(zhì)的量也是成正比【問題探究】【問題探究】通過上面兩個反應的分析，請思考：在反應中，反應熱的單位通過上面兩個反應的分析，請思考：在反應中，

12、反應熱的單位中的中的“mol1”是否是指是否是指“每摩爾反應物每摩爾反應物”或或“每摩爾生成物每摩爾生成物”？這個？這個“mol1”究竟指的是什么？究竟指的是什么？每一摩爾的反應每一摩爾的反應22【思考思考】通過上面的分析，請你歸納出書寫熱化學方程式應當注意哪幾點？通過上面的分析，請你歸納出書寫熱化學方程式應當注意哪幾點？2、書寫熱化學方程式的注意事項、書寫熱化學方程式的注意事項需要注明反應的溫度和壓強需要注明反應的溫度和壓強 在在25、101 kPa則不注明則不注明需要注明反應物和生成物的狀態(tài)需要注明反應物和生成物的狀態(tài)各物質(zhì)前的系數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)、分數(shù)；各物質(zhì)前的系數(shù)只表示物質(zhì)

13、的量，可以是整數(shù)、分數(shù)；H與系數(shù)成正比與系數(shù)成正比方程式與方程式與“H”之間要有間隔，之間要有間隔，H中的中的“”和和“”都必須寫都必須寫 23【練習練習】P6習題習題3：寫出反應的熱化學方程式：寫出反應的熱化學方程式24【練習練習】已知已知0.5 mol甲烷和甲烷和0.5 mol水蒸氣在水蒸氣在t ，p kPa時，完全反應生成一時，完全反應生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了a kJ熱量。該反應的熱化學方程熱量。該反應的熱化學方程式是：式是：25【樂學七中樂學七中】P11262728【樂學七中樂學七中】P1029【樂學七中樂學七中】P1230三、中和反應熱的測定

14、三、中和反應熱的測定1、中和熱、中和熱定義：定義：在稀溶液中，（強）酸跟（強）堿發(fā)生中和反應生成在稀溶液中，（強）酸跟（強）堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時的時的反應熱反應熱標準：標準： 生成生成1 mol H2O數(shù)值：數(shù)值： H(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol 31【練習】【練習】已知已知H(aq)OH(aq) H2O(l) H57.3 kJ/mol，計算下列，計算下列反應中放出的熱量。反應中放出的熱量。用用20 g NaOH 配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應，放出熱量為配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應，放出熱量為_kJ。用用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量

15、稀硝酸反應，放出熱量為配成稀溶液跟足量稀硝酸反應，放出熱量為_kJ用用1mol醋酸稀溶液和足量醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反應，放出的熱量溶液反應，放出的熱量_（大于、小于（大于、小于、等于）。、等于）。100 mL 0.1 kJ/mol的的Ba(OH)2溶液與溶液與100 mL 0.1 kJ/mol的的H2SO4溶液反應，溶液反應，放出的熱量是否為放出的熱量是否為1.146 kJ？為什么？為什么？2H(aq)SO42(aq)Ba2(aq)2OH(aq) BaSO4(s)2H2O(l)322、中和熱的測定、中和熱的測定原理：原理：由由強酸強酸與與強堿強堿溶液反應前后溶液溫度的變化，計算出生成溶

16、液反應前后溶液溫度的變化，計算出生成 1 mol H2O放出的熱量放出的熱量設(shè)鹽酸的質(zhì)量為設(shè)鹽酸的質(zhì)量為m1，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為m2，起始溫度，起始溫度為為t1，比熱容為，比熱容為c4.18 J/(g)，終止溫度為終止溫度為t2，則關(guān)系式為：，則關(guān)系式為：H實驗步驟（見教材實驗步驟（見教材P4，【樂學七中樂學七中】P4）33【問題探究問題探究】實驗裝置中，碎泡沫塑料的作用是什么？泡沫塑料板呢？實驗裝置中，碎泡沫塑料的作用是什么？泡沫塑料板呢？隔熱、防止熱的散失隔熱、防止熱的散失【問題探究問題探究】環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是什么？可不可以用銅絲代替？為什么？環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是什么？可不可以用銅絲代替？為什么？環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是攪拌，使反應液混攪拌，使反應液混合均勻，合均勻，由于銅絲是熱的良導體，會引起熱量的由于銅絲是熱的良導體，會引起熱量的損失，因此不能用銅絲代替損失，因此不能用銅絲代替【問題探究問題探究】為什么所用為什么所用NaOH的量比的量比HCl略