化學反應與能量(高中化學選修4).ppt

1、第一節(jié) 化學反應與能量的變化,一、放熱反應和吸熱反應,1.化學反應的過程,H,H,Cl,Cl,+,+,舊鍵斷裂，新鍵形成， 原子重新組合形成新物質(zhì)。,吸收能量破壞舊鍵，新鍵形成釋放能量， 生成物能量與反應物能量產(chǎn)生了差異。,物質(zhì)變化過程,能量變化過程,2.放熱反應,小規(guī)律 反應物能量總和大于生成物能量總和的反應屬 于放熱反應。 舊鍵斷裂吸收能量小于新鍵形成釋放能量的反 應是放熱反應。,放出熱量（或釋放能量）的反應叫做放熱反應。 燃燒、中和反應等都是放熱反應。,吸收熱量（或吸收能量）的反應叫做吸熱反應。 許多分解反應屬于吸熱反應。,小規(guī)律 反應物能量總和小于生成物能量總和的反應屬 于吸熱反應。

2、舊鍵斷裂吸收能量大于新鍵形成釋放能量的反 應是吸熱反應。,3.吸熱反應,特別提醒 化學反應是吸熱還是放熱， 只與反應物和生成物能量相 對大小有關，而與反應發(fā)生 的條件無關。,當化學反應過程中吸收或釋放的能量以熱量表現(xiàn) 出來時就稱為反應熱。反應熱用符號H 表示，單位 為kJ/mol。,小知識 嚴格講，H表示焓變。焓是與體系的內(nèi) 能、體積以及壓強有關的一個物理量。恒 壓條件的化學反應，其熱效應等于焓變。 反應熱(H)=E吸E放 =E總(生成物)E總(反應物),4.反應熱,特別提醒 1.反應放出的熱量或反應吸收的熱 量都叫反應熱。 2.對于同一個反應，反應熱的大小 主要與反應物的物質(zhì)的量有關， 同時

3、也與反應物和生成物的狀態(tài) 有關。,【討論】 結(jié)合H=E總(生成物)E總(反應物)，以及放熱反 應、吸熱反應過程的能量變化，總結(jié)出H的符號與放 熱反應、吸熱反應的關系：,當H為“+”(即H0)時，表示 反應 當H為“”(即H0)時，表示 反應,小 結(jié) 化學反應過程包括物質(zhì)變化和能量變化兩個過程 當化學反應過程中吸收或釋放的能量以熱量表現(xiàn) 出來時就稱為反應熱。反應熱用符號H 表示， 單位為kJ/mol。 釋放能量的反應叫放熱反應。放熱反應是反應物 能量總和大于生成物能量總和的反應。 吸收能量的反應叫吸熱反應。吸熱反應是反應物 能量總和小于生成物能量總和的反應。 放熱反應中H0 （即H的符號為“+”

4、）。 要注意：反應熱的符號與反應發(fā)生的條件無關； 反應熱的大小與物質(zhì)的狀態(tài)有關。,1.下列說法正確的是（ ） A. 物質(zhì)發(fā)生化學變化都伴隨著能量變化 B. 任何反應中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化 C. 伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化 D. 即使沒有物質(zhì)的變化，也可能有能量的變化,練習,2.生成物總能量高于反應物總能量的是（ ） A. 碳酸鈣受熱分解 B. 乙醇燃燒 C. NaOH溶液與鹽酸反應 D. 氧化鈣溶于水,3.下列說法正確的是（ ） A. 加熱才能發(fā)生的反應肯定是吸熱反應 B. 吸熱反應必需加熱才能發(fā)生 C. 放熱反應不需要加熱即可發(fā)生 D. 正反應放熱的可逆反應，其逆反應一定吸熱,

5、5.某反應的反應過程如圖所示。下列說法正確的是（ ） A. E1、E2、E3都能表示該反應的反應熱 B. 該反應為吸熱反應 C. 該反應的生成物能 量總和比反應物能 量總和大 D. 該該反應的反應熱 (H)符號為“+”,4.一定屬于放熱反應的是（ ） A. 氧化還原反應 B.化合反應 C.分解反應 D.反應物能量總和小于生成物能量總和的反應,二、熱化學方程式,用以表示反應物的量與反應熱的關系的化學方程 式叫做熱化學方程式。,思考：相同條件下，反應生成1molHI氣體放出的熱量為 ，反應熱為 。,答案,想一想：如圖， 為H2燃燒生成氣態(tài)水的反應過程， 為H2燃燒生成液態(tài)水的反應過程。 （1）試比

6、較兩個反應放出熱量的大小 （2）試比較兩個反應的反應熱的大小,例題：在25、101kPa時，1g氫氣燃燒生成液態(tài)水 放出142.9kJ的熱量。請寫出反應的熱化學方程式。,寫出反應化學方程式，同時注明所有物質(zhì)的狀態(tài),書寫步驟：,2H2(g) + O2(g) 2H2O(l),計算2molH2燃燒放出的熱量和反應熱,完成熱化學方程式,2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=571.6kJ/mol,設2molH2燃燒放出的熱量為Q，反應熱為H m(H2) 2mol2g/mol4g Q(4g1g) 142.9kJ571.6kJ H=571.6kJ/mol,需指明溫度和壓強 (25、101kPa時常省

7、略) 需注明物質(zhì)聚集狀態(tài) 需寫出反應熱 化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量（可以是分數(shù)），不能 表示分子數(shù) 反應條件、“”、“”等內(nèi)容一般不寫,物質(zhì)的狀態(tài)影響反應熱數(shù)值 反應熱數(shù)值與化學計量數(shù)成正比 反應熱符號放熱為“”，吸熱為“+” 反應熱單位kJ/mol,【討論】比較熱化學方程式與一般化學方程式的差別,【討論】書寫熱化學方程式應當注意的問題,中和熱的測定（實驗）,在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1mol水時的 反應熱叫做中和熱 。,1.中和熱的概念,例：H+(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3kJ/mol,2.測定原理,3.實驗過程,觀看錄像,實驗步驟： 組裝儀器（如圖）； 分別量取50m

8、L0.5mo1L-1的鹽酸 和50mL0.55mo1L-1NaOH溶液， 記錄起始溫度t1； 酸、堿混合，攪拌，測量混合液最高溫度t2； 重復實驗2-3次，取t2平均值； 計算H 。,中和熱的幾點說明必須是酸和堿的稀溶液 要以生成1mol水為標準，不能以酸或堿的量為標準 中和熱與酸、堿無關，是確定的一個值(-57.3kJ/mol) 中學范圍內(nèi)僅限于強酸和強堿,小結(jié)： 1.表示反應物的量與反應熱的關系的化學方程式叫做熱化學。 熱化學方程式與一般化學方程式的差別有： 需指明溫度和壓強 (25、101kPa時常省略) 需注明物質(zhì)聚集狀態(tài)(s、g、l、aq等) 需寫出反應熱(QkJ/mol) 化學計量

9、數(shù)只表示物質(zhì)的量(可以是分數(shù))，不能表示分子數(shù) 反應條件、“”、“”等內(nèi)容一般不寫 2.中和熱是指在稀溶液中酸與堿反應生成1mol水時的反應熱， 其值為-57.3kJ/mol。中和熱是反應熱的一個特例。理解中和 熱應注意： 必須是酸和堿的稀溶液 要以生成1mol水為標準，不能以酸或堿的量為標準 中和熱與酸、堿無關，是確定的一個值(-57.3kJ/mol) 中學范圍內(nèi)僅限于強酸和強堿 3.中和熱的測定步驟為：測量反應溫度的變化計算放出的熱 量求出中和熱。,1. 以下敘述正確的是（ ） A熱化學方程式能表示生成物的量與反應熱的關系 B1mol酸與1mol堿恰好中和的反應熱叫做中和熱 C酸與堿中和生

10、成1mol水所放出的熱量一定等于57.3KJ D同一個反應的反應熱大小與反應條件、各物質(zhì)的聚集狀 態(tài)、以及反應的途徑等因素都有密切的關系,2.在中和熱的測定實驗中，會使實驗結(jié)果偏大的操作是（ ） A不用碎泡沫塑料，直接在一個燒杯中進行實驗 B不用大小兩個燒杯(中間填有碎泡沫塑料)，改用保溫杯 進行實驗 C溫度計不準確，讀數(shù)始終有1左右的誤差 D量取50mL0.50mol/L鹽酸時俯視讀數(shù)，量取50mL 0.55 mol/LNaOH時平視讀數(shù),課堂練習,5.在火箭推進器中裝有強還原劑肼(N2H4)和強氧化劑H2O2，當 它們混合時，即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量熱。已知 0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)H2O2反應，生成氮氣和水蒸氣，放 出25