202X年高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)課件3魯科版選修4

1、第第1 1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑化學(xué)反應(yīng)中常伴隨有能量變化，結(jié)合前面知識思考:1 1、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化? ?3 3、例舉生產(chǎn)生活中常見的化學(xué)反應(yīng)能量變化的應(yīng)用、例舉生產(chǎn)生活中常見的化學(xué)反應(yīng)能量變化的應(yīng)用. . 化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就能量與我們生活息息相關(guān)，這就需要一個需要一個化學(xué)量化學(xué)量來定量描述研究反應(yīng)熱來定量描述研究反應(yīng)熱2 2、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？4 4、如何定量描述一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？、如何定量描述一個

2、化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？5 5、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？6 6、通過理論方法如何計算這些熱量？、通過理論方法如何計算這些熱量？一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1 1、什么是反應(yīng)熱、什么是反應(yīng)熱? ? 2 2、反應(yīng)熱的符號是什么？、反應(yīng)熱的符號是什么？ 怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？4 4、如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？、如何獲得一個反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 3 3、反應(yīng)熱的單位是什么、反應(yīng)熱的單位是什么? ?簡易簡易量熱計量熱計示意圖示意圖1、儀器：、儀器：2、藥品：、藥品：量熱計、量筒（量熱計、量筒（100ml）、溫度計、燒杯（）、

3、溫度計、燒杯（250ml）1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mol/L的的KOH溶液溶液1.0mol/L的硝酸的硝酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液活動活動探究探究測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱3、測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱、測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1、向量熱計內(nèi)筒中加入、向量熱計內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸的鹽酸100mL，蓋上，蓋上杯蓋，插入溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度杯蓋，插入溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向、向250 mL燒杯中加入燒杯中加入1.0mol/L的的NaOH溶液溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度

4、，使與量熱計中鹽酸的溫度相同。調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中，蓋好杯蓋，勻、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度T2。4、假設(shè)溶液的比熱、假設(shè)溶液的比熱等于等于水的比熱并水的比熱并忽略量熱計的熱容忽略量熱計的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。各組按要求實驗記錄數(shù)據(jù)計算各反應(yīng)的反應(yīng)熱 試試驗驗組組 實實 驗驗溶液初溶液初始溫度始溫度T T1 1溶液最高溶液最高溫度溫度T T2 2反應(yīng)熱反應(yīng)熱1 1NaOHNaOH溶液與

5、鹽酸溶液與鹽酸2 2KOHKOH溶液與鹽酸溶液與鹽酸3 3NaOHNaOH溶液與硝酸溶液與硝酸 為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定過程中應(yīng)注意什么？為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定過程中應(yīng)注意什么？ (1)(1)為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略 稍過稍過量。量。 (2)(2)為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的濃度宜為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的濃度宜小不宜大。小不宜大。 (3)(3)宜使用有宜使用有0.10.1刻度的溫度計?？潭鹊臏囟扔?。讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確，讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確，且估讀至小數(shù)點后二位。同時應(yīng)注意水銀球部位要完且估讀至小數(shù)點后二位。同時應(yīng)注

6、意水銀球部位要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測的精度。提高所測的精度。 (4)(4)記錄最高溫度記錄最高溫度。 (5)(5)進(jìn)行反應(yīng)熱的計算式進(jìn)行了以下處理：進(jìn)行反應(yīng)熱的計算式進(jìn)行了以下處理： a、忽略量熱記的熱容；忽略量熱記的熱容； b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同；認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同； c、認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化。認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化。一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（一）反應(yīng)熱（一）反應(yīng)熱1、概念：一定溫度、概念：一定溫度 釋放或吸收釋放或吸收 吸熱吸熱2、表示、表示 Q 放熱放熱3、獲取反應(yīng)熱

7、數(shù)據(jù)的方法、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法 理論計算理論計算 實驗測定實驗測定（二）反應(yīng)熱的實驗測定（二）反應(yīng)熱的實驗測定1、原理、原理Q= C(T2T1) = cm(T2T1)2、實驗、實驗課堂小結(jié)課堂小結(jié)熱化學(xué)熱化學(xué)下列說法正確的是下列說法正確的是 ( )( )A A、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時放出的熱量來源于、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時放出的熱量來源于 對反應(yīng)的加熱對反應(yīng)的加熱B B、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā)、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā) 生能量變化。生能量變化。C C、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱D D、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸 熱反應(yīng)熱反應(yīng)B

8、練習(xí)：練習(xí)：基本規(guī)律：基本規(guī)律：所有的水解和電離過程都是吸熱反應(yīng)所有的水解和電離過程都是吸熱反應(yīng)燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)也有例外：也有例外： H2 + I2 = 2HIN2 + O2 = 2NOC + H2O(g) = CO + H2N2O4 = 2NO2氫氧化鋇與銨鹽的反應(yīng)氫氧化鋇與銨鹽的反應(yīng)2、下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是、下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是( ) A.氮氣與氫氣合成氨氮氣與氫氣合成氨 B.酸堿中和酸堿中和 C.二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫

9、二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫 D.焦炭與高溫水蒸氣反應(yīng)焦炭與高溫水蒸氣反應(yīng)D練習(xí)練習(xí)1、下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是、下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是( ) A.Ba(OH)28H2O與與NH4Cl的反應(yīng)的反應(yīng) B.點燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒點燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒 C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng) D.氯化鋁的水解氯化鋁的水解B當(dāng)當(dāng)H為為“”（ H0）時，為吸熱反應(yīng)）時，為吸熱反應(yīng)二、化學(xué)二、化學(xué)反應(yīng)的焓變反應(yīng)的焓變1、焓定義：用來描述物質(zhì)所具有能量的物理、焓定義：用來描述物質(zhì)所具有能量的物理量，符號：量，符號：H，單位：，單位：kJ/mol2、影響因素：、影響因

10、素：3、在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程、在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程 中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于焓變等于QP。4、熱化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式: 1）、概念：能夠表示物質(zhì)變化與焓變的做）、概念：能夠表示物質(zhì)變化與焓變的做化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； = -184.6 kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)； = -890.3 kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 反應(yīng)放出或吸收

11、的熱量的多少反應(yīng)放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強有關(guān)，需要注明，不注明的指與外界的溫度和壓強有關(guān)，需要注明，不注明的指101kPa和和25時的數(shù)據(jù)。時的數(shù)據(jù)。 因為物質(zhì)的聚因為物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。集狀態(tài)不同所含的能量也不同。 固態(tài)固態(tài) 液態(tài)液態(tài)吸熱吸熱氣態(tài)氣態(tài)吸熱吸熱吸熱吸熱（1 1）要注明溫度和壓強）要注明溫度和壓強: :（2）反應(yīng)物和生成物要注明聚集狀態(tài)）反應(yīng)物和生成物要注明聚集狀態(tài): 2）、書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點）、書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點 H H2 2（g)+ Og)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/m

12、ol285.8KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol 241.8KJ/mol 21HH2 2O(l)HO(l)H2 2O(g)O(g)；H=+44KJ/molH=+44KJ/mol （3）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù)分子數(shù),因而必要時可用簡單分?jǐn)?shù)。因而必要時可用簡單分?jǐn)?shù)。一般出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時是以某一反應(yīng)物一般出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時是以某一反應(yīng)物或生成物為或生成物為“1mol”時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。 H H2 2（g g）

13、+Cl+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)；H=H=184.6KJ/mol184.6KJ/mol H H2 2（g g）+ Cl+ Cl2 2(g)=HCl(g)(g)=HCl(g)；H=H=92.3KJ/mol92.3KJ/mol 21212H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H=H=571.6KJ/mol571.6KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol（4） H的表示：的表示：熱化學(xué)方程式中的熱化學(xué)方程式中的

14、H的的“”與與“”一定要注明，一定要注明， “”代表吸熱代表吸熱， “”代表放熱代表放熱無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)為多少，無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)為多少，H的單位的單位總是總是KJ/mol，但，但H的數(shù)值與反應(yīng)式中的系數(shù)成比例的數(shù)值與反應(yīng)式中的系數(shù)成比例）、熱化學(xué)方程式表示的意義）、熱化學(xué)方程式表示的意義 （1 1）表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成什么物質(zhì)）表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成什么物質(zhì)（2 2）反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比）反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比（3 3）反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。）反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。質(zhì)質(zhì)量量能能H

15、 H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol241.8KJ/mol 21、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q2Q1的是的是（ ）A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);H=-Q2B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g);H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g);H=-Q2C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=-Q2D. S(g)+O2

16、(g)=SO2 (g);H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g);H=-Q2B 練一練練一練A、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(xué)方程式正確的是熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g）；）；H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l）；）；H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；）；H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）；）；H484kJmol1 、已知在、已知在25、101kPa下

17、，下，1g C8H18(辛烷辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出出48.40kJ 熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是式正確的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)

18、+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1B與反應(yīng)與反應(yīng)條件（途徑）條件（途徑）無關(guān)無關(guān) P8例題例題蓋斯蓋斯定律定律 P7例：已知：例：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g); H1= - Q1kJ/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g); H2= - Q2kJ/mol寫出寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式燃燒的熱化學(xué)方程式燃燒熱燃燒熱 在在101kPa (25)時，時，1mol物質(zhì)物質(zhì)完全完全燃燒，燃燒，生成生成穩(wěn)定氧化物穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。時所放出的熱量。101kPa (25)1mol 可燃物（純凈物可燃物（純凈物單質(zhì)或化合物）單質(zhì)或化合物） 完全燃燒、生成完全燃燒、生

19、成穩(wěn)定氧化物穩(wěn)定氧化物 C(s) CO2(g) H2(g) H2O(l) S(s)SO2(g) H kJ/mol碳的燃燒熱為碳的燃燒熱為393.5 kJ/mol或或H =-393.5 kJ/mol * 燃燒熱是物質(zhì)的屬性，燃燒熱是物質(zhì)的屬性，與用量無關(guān)與用量無關(guān)1、研究、研究條件：條件：3、燃燒、燃燒程度程度：4、符號、符號、單位：單位：5、表示方法：、表示方法：2、研究、研究對象對象：6、燃燒熱的燃燒熱的熱化學(xué)方程式與熱化學(xué)方程式與燃燒的燃燒的熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式：1）燃燒熱的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式：2）燃燒的燃燒的熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式：可燃物序數(shù)為可燃物序數(shù)為1，其

20、它可為分?jǐn)?shù)，其它可為分?jǐn)?shù)生成穩(wěn)定的氧化物生成穩(wěn)定的氧化物* 此時反應(yīng)熱既是燃燒熱此時反應(yīng)熱既是燃燒熱普通的熱化學(xué)方程式普通的熱化學(xué)方程式特定條件下的熱化學(xué)方程式特定條件下的熱化學(xué)方程式例如：碳的燃燒熱為例如：碳的燃燒熱為393.5 kJ/mol，寫出碳燃燒熱，寫出碳燃燒熱的熱化學(xué)方程式和碳燃燒的熱化學(xué)方程式。的熱化學(xué)方程式和碳燃燒的熱化學(xué)方程式。中和熱中和熱在在稀溶液稀溶液中，中，酸堿酸堿中和生成中和生成1mol水水，這時，這時的反應(yīng)熱就叫中和熱。的反應(yīng)熱就叫中和熱。酸堿中和，且生成酸堿中和，且生成1mol水水H kJ/mol 稀溶液（稀溶液（C1mol/L） ？2、研究、研究對象對象：3、符號、符號、單位單位：4、表示方法：、表示方法：1、研究、研究條件條件：0.5mol/L NaOH 與與0.5mol/LHCl中和熱為中和熱為57.3kJ/mol 或或 H = 57.3kJ/mol* 中和熱與酸堿中和熱與酸堿用量無關(guān)用量無關(guān)但與酸堿的但與酸堿的強弱有關(guān)強弱有關(guān)5、中和熱的中和熱的熱化學(xué)方程式與熱化學(xué)方程式與中和的中和的熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式：1）中和熱的中和熱的熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式：2）中和的中和的熱化學(xué)方程式：熱化學(xué)方程式：生成物