化學反應與能量的變化(選修4)課件

1、1-1 化學反應與能量的變化,知識回顧,1、化學反應與熱能 微觀,化學反應的實質,舊鍵斷裂,新鍵形成,吸收能量,E(吸,放出能量,E(放,E(吸)E(放)： E(吸)E(放,化學反應為_反應,化學反應為_反應,吸熱,放熱,思考】實驗測得1mol H2與1 mol Cl2反應生成2 mol HCl時放出184.6 kJ的熱量，從微觀角度應如何解釋,宏觀,化學反應,反應物,生成物,E(反,E(生,E(反)E(生)： E(反)E(生,化學反應為_反應,化學反應為_反應,自身能量,放熱,吸熱,2、常見放熱反應和吸熱反應,常見的吸熱反應,Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)

2、2NH3(g)10H2O(l,高溫 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) 高溫 C(s)CO2(g)=2CO(g,常見的放熱反應,物質的燃燒大多數(shù)氧化還原反應,酸堿中和反應,金屬與酸（或H2O）生成H2的反應,易爆物的爆炸反應,大多數(shù)化合反應,例外：CCO2,2CuOC=2CuCO2,大多數(shù)分解反應,樂學七中】P10,定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內能，H）之差,符號,H,單位,kJ/mol,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？為什么,一、焓變、反應熱 1、焓變,定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內能，H）之差,

3、符號,H,單位,kJ/mol,研究對象,反應體系中的能量變化,一、焓變、反應熱 1、焓變,問題探究】焓變是反應中生成物與反應物的內能之差，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系,H,H,當生成物能量高于反應物時，反應體系從環(huán)境中_能量，物質內能增加，_ 當反應物的能量高于生成物時，反應體系向環(huán)境_能量，物質內能減少，_,吸收,H0,釋放,H0,定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內能，H）之差,符號,H,單位,kJ/mol,研究對象,反應體系中的能量變化,焓變與體系能量變化關系,H0時，體系從環(huán)境中吸收能量，體系中能量增加 H0時，體系向環(huán)境中釋放能量，體系

4、中能量減少,一、焓變、反應熱 1、焓變,閱讀】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。所以，我們就用H表示反應熱，單位也相同,一、焓變、反應熱 1、焓變,定義：在一定條件下，某一化學反應中生成物與反應物的焓（即內能，H）之差,符號,H,單位,kJ/mol,研究對象,反應體系中的能量變化,焓變與體系能量變化關系,H0時，體系從環(huán)境中吸收能量，體系中能量增加 H0時，體系向環(huán)境中釋放能量，體系中能量減

5、少,焓變與反應熱的關系,恒壓條件下：反應熱等于焓變,2、物質能量高低與反應熱的關系,放熱反應,吸熱反應,體系,環(huán)境,體系,環(huán)境,結論2】反應熱（H）與吸熱反應和放熱反應的關系,吸熱反應： 放熱反應,H0，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“,討論】根據(jù)前面的分析總結出計算反應熱的兩種方法,微觀： 宏觀,HE(反鍵)E(生鍵,HH(生成物)H(反應物,練習】1 mol C與1 mol H2O(g)反應失成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)，需要吸收131.5 kJ的熱量，該反應的反應熱為H_kJ/mol,練習】HH鍵、NH鍵、NN鍵鍵能分別是436 kJ/

6、mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol，則1 mol N2生成NH3的反應熱為_，1 mol H2生成NH3的反應熱為_,練習】預測生成2 mol HF和2 mol HCl時，哪個反應放出的熱量多？并說出你的理由,樂學七中】P11,思考】我們現(xiàn)在知道在化學反應中除了有新的物質生成外，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)在所書寫的化學方程式是否是完整的表示了一個化學反應呢,問題探究】能否將熱量的變化也表示在化學方程式中呢,二、熱化學方程式,1、定義：能表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式,指明了反應時的溫度和壓強常溫常壓時不需要注明,參加反應的物質都用括號

7、注明了狀態(tài),在方程式的右邊有反應熱,結論】物質所具有的能量與它們的聚集狀態(tài)有關。即化學反應放出熱量的多少與反應物、產(chǎn)物的狀態(tài)有關,H2O(g)H2O(l) H44 kJ/mol,反應熱H跟反應中參加反應的物質的量也是成正比,問題探究】通過上面兩個反應的分析，請思考：在反應中，反應熱的單位中的“mol1”是否是指“每摩爾反應物”或“每摩爾生成物”？這個“mol1”究竟指的是什么,每一摩爾的反應,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,2、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,在25、101 kPa則不注明,需要注明反應物和生成物的狀態(tài),各物質前的系數(shù)只表示

8、物質的量，可以是整數(shù)、分數(shù)；H與系數(shù)成正比,方程式與“H”之間要有間隔，H中的“”和“”都必須寫,練習】P6習題3：寫出反應的熱化學方程式,練習】已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸氣在t ，p kPa時，完全反應生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了a kJ熱量。該反應的熱化學方程式是,樂學七中】P11,樂學七中】P10,樂學七中】P12,三、中和反應熱的測定,1、中和熱,定義：在稀溶液中，（強）酸跟（強）堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時的反應熱,標準,生成1 mol H2O,數(shù)值,H(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol,練習】已知H(aq)OH(aq) H2

9、O(l) H57.3 kJ/mol，計算下列反應中放出的熱量。 用20 g NaOH 配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應，放出熱量為_kJ。 用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反應，放出熱量為_kJ 用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反應，放出的熱量_（大于、小于、等于）。 100 mL 0.1 kJ/mol的Ba(OH)2溶液與100 mL 0.1 kJ/mol的H2SO4溶液反應，放出的熱量是否為1.146 kJ？為什么,2H(aq)SO42(aq)Ba2(aq)2OH(aq) BaSO4(s)2H2O(l,2、中和熱的測定,原理：由強酸與強堿溶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,設鹽酸的質量為m1，氫氧化鈉溶液的質量為m2，起始溫度為t1，比熱容為c4.18 J/(g)，終止溫度為t2，則關系式為,H,實驗步驟（見教材P4，【樂學七中】P4,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,隔熱、防止熱的散失,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攪拌，使反應液混合均勻，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,問題探究】為什