人教版選修4 第1章第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化（第1課時(shí)） 課件（33張）.ppt

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 第一課時(shí) 復(fù)習(xí)回憶 我們知道 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中 除了生成了新物質(zhì)外 還有 能量變化 熱能 電能 光能 當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時(shí) 化學(xué)反應(yīng) 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 復(fù)習(xí)思考 1 你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng) 能作一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)嗎 2 你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是吸熱反應(yīng) 能作一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)嗎 活潑金屬與水或酸的反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 燃燒反應(yīng) 大多數(shù)化合反應(yīng) 氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng) 以c為還原劑的氧化還原反應(yīng) 大多數(shù)分解反應(yīng) 復(fù)習(xí)思考 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)有能量的變化 用學(xué)過(guò)的知識(shí)回答 1 從化學(xué)鍵的角度分析 微觀 取決于舊鍵斷鍵所吸收的能量和新鍵形成所放出能量的相對(duì)大小 復(fù)習(xí)思考 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)有能量的變化 用學(xué)過(guò)的知識(shí)回答 2 從能量守恒角度分析 宏觀 取決于反應(yīng)物和生成物的總能量的相對(duì)大小 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol化學(xué)鍵所消耗的能量 kj 根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答 3 題 1 下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是 l2 r2 2 下列氫化物中 最穩(wěn)定的是 l r 低 穩(wěn)定 小 高 不穩(wěn)定 新知 我們知道 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)同時(shí)遵守質(zhì)量守恒和能量守恒定律 那么一個(gè)反應(yīng)中的質(zhì)量與能量有沒(méi)有關(guān)系呢 一 焓 焓變 1 焓 物質(zhì)本身所具有的能量 內(nèi)能 符號(hào) h 決定因素 2 焓變 生成物與反應(yīng)物的焓值差符號(hào) h h h生成物 h反應(yīng)物 反應(yīng)物本身的性質(zhì) 物質(zhì)的狀態(tài) s l g 溫度 t h 壓強(qiáng) p h 二 反應(yīng)熱 1 定義 化學(xué)反應(yīng)中所放出或吸收的能量 在恒壓條件下又稱(chēng)為焓變 2 符號(hào) h 3 單位 kj mol或kj mol 1 4 規(guī)定 放熱反應(yīng) 體系能量降低 h 0 為 吸熱反應(yīng) 體系能量升高 h 0 為 5 注意 比較 h大小時(shí)一定要帶正負(fù)號(hào)比較 1 1molc與1molh2o g 反應(yīng)生成lmolco g 和1molh2 g 需要吸收131 5kj的熱量 該反應(yīng)的反應(yīng)熱為 h kj mol 2 拆開(kāi)lmolh h鍵 lmoln h鍵 lmoln n鍵分別需要的能量是436kj 391kj 946kj 則1moln2生成nh3的反應(yīng)熱為 1molh2生成nh3的反應(yīng)熱為 131 5 92kj mol 30 6kj mol 新知 任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都包括物質(zhì)的變化和能量的變化 例1 在200 101kpa時(shí) 1molh2與碘蒸氣作用生成hi同時(shí)放出14 9kj mol的能量 只表示物質(zhì)變化 科學(xué)文獻(xiàn)上表示為 那么 有什么表達(dá)式能把這兩種變化都表示出來(lái) 三 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 1 定義 思考交流 與化學(xué)方程式相比 熱化學(xué)方程式有哪些不同 正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點(diǎn) 請(qǐng)看以下幾個(gè)例子 再思考 熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式不同之處 例2 在25 101kpa時(shí) 有h2和o2合成1molh2o的反應(yīng) 一個(gè)生成氣態(tài)水 一個(gè)生成液態(tài)水 其熱化學(xué)方程式可表示為 例1 在200 101kpa時(shí) 1molh2與碘蒸氣作用生成hi同時(shí)放出14 9kj mol的能量 結(jié)論 書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式注意 2 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如不注明條件 即指 25 1 01 105pa 3 每種物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài) s l g aq 1 化學(xué)方程的右邊必須寫(xiě)上 h 并用 空格 隔開(kāi) h用 表示吸熱放熱 單位是kj mol或j mol 三 熱化學(xué)方程式 熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式不同之處 結(jié)論 書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式注意 4 系數(shù)僅表示物質(zhì)的量并不表示分子數(shù) 因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù) 所以系數(shù)加倍時(shí) h也應(yīng)相應(yīng)加倍 483 6kj mol 241 8kj mol 5 若反應(yīng)逆向進(jìn)行 則 h改變符號(hào) 但絕對(duì)值不變 1 當(dāng)1mol氣態(tài)h2與1mol氣態(tài)cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)hcl 放出184 6kj的熱量 請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 而這些書(shū)寫(xiě)也是對(duì)的 1 寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 1 1molc 固態(tài) 與適量h2o 氣態(tài) 反應(yīng) 生成co 氣態(tài) 和h2 氣態(tài) 吸收131 3kj的熱量 2 0 5molcu 固態(tài) 與適量o2 氣態(tài) 反應(yīng) 生成cuo 固態(tài) 放出78 5kj的熱量 c s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol 2cu s o2 g 2cuo s h 314kj mol 3 2 00gc2h2完全燃燒生成液態(tài)水和co2放出的熱量為99 6kj 寫(xiě)出c2h2燃燒的熱化學(xué)方程式 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2589 6kj mol 4 1molc與1mol水蒸氣反應(yīng)生成1molco和1molh2 需要吸收131 5kj的熱量 寫(xiě)出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 5 氫氧化鉀稀溶液與硝酸稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水 放出57 3kj的熱量 寫(xiě)出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj molc c2h2 g 5 2o2 g 2co2 g h2o g h 4bkj mold 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj mole 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2bkj mol 2 已知充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水 并放出熱量bkj 則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 b 點(diǎn)撥 熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正誤的判斷可從物質(zhì)的聚集狀態(tài) h符號(hào) h與計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)等入手 3 已知在1 105pa 298k條件下 2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kj熱量 下列熱化學(xué)方程式正確的是 a h2o g h2 g 1 2o2 g h 242kj mol 1b 2h2 g o2 g 2h2o l h 484kj mol 1c h2 g 1 2o2 g h2o g h 242kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 a 思考1 在同溫 同壓下 比較下列反應(yīng)放出熱量 h1 h2的大小 2h2 g o2 g 2h2o g 2h2 g o2 g 2h2o l 數(shù)量的分析 反應(yīng)物的狀態(tài) 數(shù)量和生成物的數(shù)量都相同 但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定熱量 q2 q1 h1 q1 h2 q2 h2 h1 2 在同溫同壓下 下列各組熱化學(xué)方程式中 h1 h2的是 a 2h2 g 02 g 2h20 g h12h2 g 02 g 2h20 1 h2b s g o2 g s02 g h1s s 02 g s02 g h2c c s 1 2o2 g co g h1c s 02 g c02 g h2d h2 g cl2 g 2hcl g h11 2h2 g 1 2cl2 g hcl g h2 c 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 第二課時(shí) 知識(shí)儲(chǔ)備 1 中和熱 在稀溶液中 酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molh20 這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱 2 請(qǐng)你判斷 molh2so4與2molnaoh完全反應(yīng)放出114 6kj的熱量 此反應(yīng)的中和熱為114 6kj mol 對(duì)嗎 答 不對(duì) 不是生成1mol水 中和熱是 57 3kj mol 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 一 實(shí)驗(yàn)原理 帶著問(wèn)題來(lái)探究 1 請(qǐng)大家觀察簡(jiǎn)易量熱計(jì)的構(gòu)造 分析一下 量熱計(jì)直接測(cè)定的數(shù)據(jù)是什么 是焓變的數(shù)值嗎 2 根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 一 實(shí)驗(yàn)原理 3 酸 堿反應(yīng)時(shí) 我們用的是它的稀溶液 它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到 4 由以上探究你能歸納出中和熱測(cè)定的公式原理嗎 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 二 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品 1 實(shí)驗(yàn)儀器 大燒杯 500ml 小燒杯 100ml 溫度計(jì) 量筒 50ml 兩個(gè) 泡沫塑料或紙條 泡沫塑料板或硬紙板 中心有兩個(gè)小孔 環(huán)形玻璃攪拌棒 2 實(shí)驗(yàn)藥品 0 50mol l鹽酸 0 55mol lnaoh溶液 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 三 實(shí)驗(yàn)步驟 1 在大燒杯底部墊泡沫塑料 或紙條 使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平 然后再在大 小燒杯之間填滿碎泡沫塑料 或紙條 大燒杯上用泡沫塑料板 或硬紙板 作蓋板 在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔 正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò) 如下圖所示 大 小燒杯放置時(shí) 為何要使兩杯口相平 填碎紙條的作用是什么 對(duì)此裝置 你有何更好的建議 答案 兩杯口相平 可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán) 從而減少熱量損失 填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱 減少實(shí)驗(yàn)過(guò)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(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 三 實(shí)驗(yàn)步驟 2 用一個(gè)量筒最取50ml0 50mol l鹽酸 倒入小燒杯中 并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度 記入下表 然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈 溫度計(jì)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 因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來(lái)測(cè)堿液的溫度 若不沖洗 溫度計(jì)上的酸會(huì)和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失 故要沖洗干凈 沖洗后的溶液不能倒入小燒杯 若倒入 會(huì)使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加 而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 三 實(shí)驗(yàn)步驟 3 用另一個(gè)量筒量取50ml0 55mol lnaoh溶液 并用溫度計(jì)測(cè)量naoh溶液的溫度 記入下表 實(shí)驗(yàn)中所用hcl和naoh的物質(zhì)的量比為何不是1 1而是naoh過(guò)量 若用hcl過(guò)量行嗎 為了保證0 50mol l的鹽酸完全被naoh中和 采用0 55mol lnaoh溶液 使堿稍稍過(guò)量 若使鹽酸過(guò)量 亦可 4 把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中 并把量筒中的naoh溶液一次倒入小燒杯 注意不要灑到外面 用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液 并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度 記為終止溫度 記入下表 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 三 實(shí)驗(yàn)步驟 酸 堿混合時(shí) 為何要把量筒中的naoh溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入 因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測(cè)反應(yīng)的反應(yīng)熱 若動(dòng)作遲緩 將會(huì)使熱量損失而使誤差增大 5 重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次 取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù) 實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定 四 誤差分析 議一議 你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57 3kj mol 若不是 分析產(chǎn)生誤差的原因 可能的原因有 1 量取溶液的體積有誤差2 溫度計(jì)的讀數(shù)有誤 3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有液體灑在外面 4 混合酸 堿溶液時(shí) 動(dòng)作緩慢 導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差 5 隔熱操作不到位 致使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失而導(dǎo)致誤差 6 測(cè)了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測(cè)堿的溫度 致使熱量損失而引起誤差 練習(xí) 50ml0 50mol l鹽酸與50ml0 55mol l 1naoh溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng) 通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱 回答下列問(wèn)題 1 從實(shí)驗(yàn)裝置上看 圖中尚缺少的一種玻璃用品是 2 燒杯間填滿碎紙條的作用是 3 大燒杯上如不蓋硬紙板 求得的中和熱數(shù)值 填 偏大 偏小 無(wú)影響 4 實(shí)驗(yàn)中改用60ml0 50mol l鹽