河北省淶水波峰中學高一化學必修二課件2.2.1化學反應(yīng)中的熱量（共77張）

化學反應(yīng)中的熱量“神州”八號發(fā)射升空精彩瞬間鎂條的燃燒閃電時產(chǎn)生氮氧化物化學變化中除有新物質(zhì)生成外，必然伴隨有能量（熱能、光能、電能）的變化。利用化學反應(yīng)：一是制取物質(zhì)；二是利用反應(yīng)中的能量思考：請同學們列舉你了解的在生活中應(yīng)用到的化學反應(yīng)中的能量化學反應(yīng)中的熱量變化

實驗現(xiàn)象用手觸摸的感覺化學方程式1、用鑷子取2段鎂條放入試管中，加入約2mL稀鹽酸；

2、解開塑料袋中間的繩子，使Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl固體充分混合。

分組實驗實驗方案實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗一：鎂條與鹽酸反應(yīng)，用手觸摸試管，感受溫度。實驗二：氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)，用手觸摸燒杯外壁，感受溫度。試管外壁發(fā)熱鎂與鹽酸反應(yīng)有熱量放出溫度降低氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)需要吸收熱量活動與探究一、化學反應(yīng)中的熱量變化一、化學反應(yīng)中的熱量變化1、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)：有吸收熱量

的化學反應(yīng)放熱反應(yīng)：有熱量

放出的化學反應(yīng)判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)：(1)鎂條的燃燒；(2)高溫下木炭與二氧化碳分生成一氧化碳；(3)氧化鈣與水反應(yīng)。(4)鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)需要加熱進行的反應(yīng)是否就是吸熱反應(yīng)?問題解決一.化學反應(yīng)中的能量變化按能量變化放熱反應(yīng):放出熱量的化學反應(yīng)吸熱反應(yīng):吸收熱量的化學反應(yīng)1.2.常見的放(吸)熱反應(yīng)1.所有的燃燒反應(yīng)2.大多數(shù)化合反應(yīng)3.酸堿中和反應(yīng)4.金屬與酸的反應(yīng)5活潑金屬與水反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)化學反應(yīng)1大多數(shù)分解反應(yīng)2.氫氧化鈣與氯化銨晶體的反應(yīng)3.C(s)+CO2(g)==2CO(g)4.C(s)+H2O(g)＝＝CO(g)+H2(g)△注意：需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng).高溫問題解決判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)：1.鎂條的燃燒。2.高溫下木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳。3.氧化鈣與水的反應(yīng)。4.高溫煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。5.炸藥爆炸6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)7.熾熱的碳與CO2的反應(yīng)8.甲烷在氧氣中的燃燒

為什么有的反應(yīng)放出熱量，而有的反應(yīng)吸收熱量？反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放熱反應(yīng)生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低吸熱反應(yīng)從宏觀角度分析放(吸)熱反應(yīng)中的能量變化反應(yīng)物總能量高生成物總能量低放熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量低生成物總能量高吸熱反應(yīng)+放出的能量+吸收的能量

吸收能量吸熱放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程

舊鍵的斷裂新鍵的形成吸熱放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程∑E反

＞∑E生∑E反＜∑E生

放出能量

放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)∑E放

＞∑E吸∑E放

＜∑E吸從微觀角度分析化學反應(yīng)：舊鍵的破壞和新鍵的形成。H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開形成

信息提示：實驗測得，在25℃,101KPa條件下，將1molH2(H-H)變?yōu)?molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子變成1molH2(H-H)放出436kJ能量，這個能量就是H-H的鍵能。點燃能量\KJ1molH2(1mol

H-H)2molH436KJ436KJ斷鍵吸收能量成鍵放出能量微觀：化學反應(yīng)中能量變化的主要原因——化學鍵的斷裂和形成能量反應(yīng)進程斷舊鍵吸收的總能量成新鍵釋放的總能量HClClH----釋放能量HClClH問題探究一：請你想一想：從能量守恒的角度分析為什么有的化學反應(yīng)是放熱的，有的化學反應(yīng)是吸熱的？討論：水往低處流的過程中，能量發(fā)生了什么變化？

能量守恒定律:能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。反應(yīng)物總能量高生成物總能量低能量反應(yīng)進程宏觀：化學反應(yīng)中能量變化的原因—反應(yīng)物與生成物總能量的相對大小釋放能量從微觀角度分析吸熱反應(yīng):斷開化學鍵所吸收的能量>形成化學鍵所放出的能量放熱反應(yīng):斷開化學鍵所吸收的能量<形成化學鍵所放出的能量E反應(yīng)物=E生成物+能量E反應(yīng)物+能量=E生成物問題探究二：請你想一想：從化學反應(yīng)的本質(zhì)考慮一個化學反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于什么？化學反應(yīng)的本質(zhì)是:

舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成過程。（1）宏觀：化學反應(yīng)中，化學反應(yīng)中能量變化主要取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對大小。（2）微觀：化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。小結(jié)斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量

放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)1、化學反應(yīng)中能量變化原因2、化學反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律

化學變化中除有新物質(zhì)生成外，必然伴隨有能量（熱能、光能、電能等）的變化,

而熱能變化是常見的表現(xiàn)形式。結(jié)論：1、下列說法中錯誤的是（）A、放熱反應(yīng)的反應(yīng)物總能量，高于生成物的總能量B、需加熱或點燃才發(fā)生的反應(yīng)必為吸熱反應(yīng)C、酸與堿的中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)D、焦炭在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B典型例題：2、判斷下列說法是否正確：（1）（2）一個反應(yīng)是吸熱或放熱與反應(yīng)條件沒有直接聯(lián)系，與反應(yīng)物與生成物的總能量的相對大小有關(guān)。（3）化學反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱能變化。物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)都伴隨著能量的變化（4）化學反應(yīng)中的能量變化主要由化學鍵的變化引起的3、已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量

D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生C４、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，在反應(yīng)中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B３、判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)：1.鎂條的燃燒。2.高溫煅燒石灰石。3.氧化鈣與水的反應(yīng)。4.鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放熱吸熱放熱放熱放熱放熱吸熱吸熱吸熱5.高溫下木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳。6.炸藥爆炸7.Ca(OH)2和NH4Cl的反應(yīng)8.熾熱的碳與H2O的反應(yīng)9.甲烷在氧氣中的燃燒

３、如右圖所示，把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題：

(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是_________.

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是_________.

(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式.

(4)由實驗推知，MgCl2溶液和H2的總能量

(填“大于、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.練習關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，下列說法錯誤的是（）A.需要加熱才能進行的化學反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)在常溫下一定能發(fā)生C.吸熱反應(yīng)在常溫下不一定不能發(fā)生D.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，發(fā)生放熱反應(yīng)E.吸熱反應(yīng)中的反應(yīng)熱(△H)為正值F.C(s)+O2(g)==CO2(g)△H=393.6kJABF

化學反應(yīng)中為什么會伴隨著能量轉(zhuǎn)化？思考：想一想：在化學反應(yīng)中，隨著物質(zhì)的變化，既有反應(yīng)物中化學鍵的斷裂，又有生成物中化學鍵的形成，化學能也隨之而改變。那么，一個化學反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？在反應(yīng)H2+Cl2

＝2HCl中，已知H－H鍵能為436kJ，Cl－Cl鍵能為247kJ，H－Cl鍵能為431kJ，判斷該反應(yīng)是反應(yīng)

放熱課堂練習一則(1)化學鍵斷裂時需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ＋247kJ＝683kJ，

(2)化學鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ＋431kJ＝862kJ，

(3)反應(yīng)中放出的熱量的計算：862kJ—683kJ=179kJ（1）宏觀：化學反應(yīng)中，化學反應(yīng)中能量變化主要取決于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對大小。（2）微觀：化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。小結(jié)斷鍵吸收總能量<成鍵放出總能量斷鍵吸收總能量>

成鍵放出總能量反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量反應(yīng)放出能量反應(yīng)吸收能量2、化學反應(yīng)中能量變化遵循能量守恒定律1、化學反應(yīng)中能量變化原因3.反應(yīng)熱(1)定義：在化學反應(yīng)中放出或吸收的熱量叫反應(yīng)熱。(2)符號：(3)單位：放熱反應(yīng)：△H取負值（△H<0）吸熱反應(yīng)：△H取正值（△H>0）△H

kJ?mol－1

H2(g)

+Cl2(g)==2HCl(g)

△H=-184.6kJ/mol二.熱化學方程式1.定義：表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學方程式觀察以下熱化學反應(yīng)方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么？2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H＝-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H＝-571.6kJ/mol結(jié)論：同種物質(zhì)聚集狀態(tài)不同，能量不同2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H＝-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H＝-285.8kJ/mol結(jié)論：△H

的值與化學計量數(shù)成正比化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可用分數(shù)書寫熱化學方程式注意事項:（1）反應(yīng)物和生成物要標明其聚集狀態(tài)，用g、l、s分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。

（2）用△H標明恒壓條件下反應(yīng)放出或吸收的熱量，放熱為負，吸熱為正。（3）反應(yīng)溫度、壓強不同其△H也不同，中學階段指的是標準狀況。（4）熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)或分數(shù)。（5）對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當化學計量數(shù)不同時，其△H也不同，即△H的值與計量數(shù)成正比。

例：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=akJ/mol你能推算a＝?則H2O(l)＝H2(g)+1/2O2(g)△H=bkJ/mol想想：b=?根據(jù)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/molb＝－a=+285.8kJ/mola=－285.8kJ/mol1、下列熱化學方程式書寫正確的是A．2SO2+O2====2SO3△H=－196.6kJ/molB．H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJC．2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△H=－571.6kJ/molD．C(s)+O2(g)===CO2(g)△H=+393.5kJ/mol

練習：C在相同條件下，比較下列熱化學方程式Q1與Q2的關(guān)系問題解決：Q1=

Q2Q3<

Q42Q5<

Q62A2(g)+B2(g)==2A2B(g)△H＝-Q12A2B(g)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q2①Q(mào)3與Q4的關(guān)系2A2B(g)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q32A2B(l)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q4②Q5與Q6的關(guān)系A(chǔ)2B(g)==A2(g)+?B2(g)△H＝+Q52A2B(l)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q6③

[例1]250C，1.01×105Pa下，1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學方程式。

1）.根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學方程式1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量32g×9.36kJ/g=299.52kJ

1mol硫粉在氧氣中充分燃燒放出熱量為：S(固)+O2(氣)=SO2(氣)；△H=-299.52kJ?mol-1S+O2=SO2

[練習1]250C，1.01×105Pa下，4gCO在氧氣中燃燒生成CO2，放出9.6kJ熱量，寫出CO燃燒的熱化學方程式。2CO(氣)+O2(氣)=2CO2(氣)；△H=-134.4kJ?mol-

2CO+O2=2CO22×28gQ9.6kJ4g解：設(shè)2molCO燃燒放出的熱量為Q2×28g:4g=Q:9.6kJ

Q=134.4kJ放熱

[例2]在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-572kJ?mol-

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ?mol-由1mol氫氣和3mol甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時放出的熱量為多少。2.）根據(jù)熱化學方程式求反應(yīng)熱解：Q=(572kJ÷2)+(890kJ×3)=2956kJ

[練習2]已知：

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+517.6kJ?mol-CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ?mol-

則：1g氫氣和1g甲烷分別燃燒后，放出熱量之比約為(A)1:34(B)1:1.7(C)2.3:1(D)4.6:1517.6/4分析：890.3/16=517.6890.3/4≈500×4900≈2.21選C

[例3]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-

571.6kJ?mol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ?mol-5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y答：氫氣和丙烷的體積比為3：1x+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:13.）求混合物的組成x=3.75moly=1.25mol例1.已知每1mol碳完全燃燒生成二氧化碳時將放出393.6kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式。例2.已知每1mol辛烷（C8H18)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時將放出5472kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式。例3.已知每1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時將放出889.6kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式。例4.已知每1mol乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時將放出1366.8kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式。例：合成氨的熱化學方程式3H2(g)+N2(g)=2NH3(g);△H=－92.4KJ/mol,又知H－H鍵鍵能是436.0KJ/mol，N≡N鍵的鍵能是945.6KJ/mol，求NH3分子中N－H的平均鍵能是多少？請你試試：已知拆開1molH2需要消耗436kJ能量，拆開1molO2需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH－O能夠釋放463kJ能量。你能根據(jù)以上所給的數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放熱反應(yīng)嗎？并通過計算得出△H=？C金剛石(S)+O2(g)===CO2(g)△H=－395.5KJ

?mol－1(1)C石墨(S)

+O2(g)===CO2(g)△H=－393.4KJ

?mol－1(2)寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石方程式，并判斷哪一種物質(zhì)更穩(wěn)定。

例：方程式(2)－(1)得：C石墨(S)==C金剛石(S)△H=+1.91KJ

?mol－1

石墨能量更低，更穩(wěn)定。

通過這節(jié)課你學到了什么？1．能量轉(zhuǎn)化的方式，特別是化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。2．化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因。3．學會熱化學方程式的書寫，學會判定放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。拓展三、蓋斯定律

化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進行的途徑無關(guān)。即如果一個反應(yīng)可以分幾步進行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的。已知：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=－393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=－283.0kJ/mol。求：C(s)+1/2O2=CO(g);△H=?△H3△H1C(s)+O2(g)CO2(g)CO(g)+1/2O2(g)△H2

調(diào)查分析：請你當參謀，家里是使用管道煤氣還是用液化氣或用電劃算？16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖①現(xiàn)今用的燃料是什么？主要是什么？②燃料充分燃燒的條件有哪些？③燃料燃燒時，空氣不足或大大過量，分別會造成什么后果？④導(dǎo)致酸雨的主要原因之一是什么？⑤怎樣高效、清潔地利用煤炭？⑥怎樣提高固體和液體燃料的燃燒效率？三、燃料的充分燃燒空氣不足，燃燒就不完全，浪費資源，產(chǎn)生的大量CO危害人體健康；過量的空氣會帶走部分熱量，同樣造成浪費將固體燃料粉碎，或?qū)⒁后w燃料以霧狀噴出，以增大燃料與空氣的接觸面煤中所含硫在燃燒時會生成SO2要有適當過量的空氣燃料與空氣要有足夠大的接觸面積燃燒的條件A、與氧氣接觸B、達到著火點高效清潔利用煤炭的重要途徑煤的氣化（水煤氣或干餾煤氣）將焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，則得到CO和H2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

高溫煤的液化練習：簡要說明使煤爐中的煤充分燃燒所應(yīng)采取的措施。打打開爐門開爐門打開爐門在煤餅上打孔或?qū)⒚鹤龀擅簤K在煤餅上打孔或?qū)⒚鹤龀擅簤K燃燒時要有足夠多的空氣燃料與空氣要有足夠大的接觸面物質(zhì)天然氣石油煤炭氫氣甲醇熱值KJ/g約56約48約3314323幾種燃料的熱值

氫氣被公認是21世紀代替礦物燃料最理想的能源，講述用氫氣作為能源的優(yōu)點．為什么質(zhì)量相同的不同燃料，完全燃燒放出的熱量不一樣?宏觀上看(同質(zhì)量的燃料A和B)EA>EB反應(yīng)物A的總能量高生成物的總能量低放出熱量反應(yīng)物B的總能量高生成物的總能量低A的熱值比B的熱值大微觀上看(同質(zhì)量的燃料A和B)當EA>EB時，A的熱值比B的熱值大當EA<EB

時A的熱值比B的熱值小燃料B燃燒放出的熱量取決于形成化學鍵所放出的熱量與其斷開化學鍵吸收的熱量的差值EB燃料A燃燒放出的熱量取決于形成化學鍵所放出

的熱量與其斷開化學鍵吸收的熱量的差值EA資料卡鍵能原子形成分子的過程中要放出能量．反之，要使氣態(tài)分子中彼此結(jié)合的原子分開，使原子間的共價鍵斷裂，則吸收能量．拆開１mol氣態(tài)物質(zhì)中某共價鍵需要吸收的能量，就是該共價鍵的鍵能．共價鍵的鍵能越