江西省鷹潭選修4化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)與能量的變化時(shí)

1、2020/5/3江西省1 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 第1課時(shí) 新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列 選修4 化學(xué)反應(yīng)原理 2020/5/3江西省2 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省3 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省4 這是一幅幅多么撩人的自然美景，然而， 如今的地球正在遭受著前所未有的災(zāi)難：大氣 污染加劇、水污染嚴(yán)重，固體廢棄物與日俱增、 臭氧空洞、酸雨、赤潮、溫室效應(yīng)、水土流失、 土地沙漠化等。歸根結(jié)底，都和化學(xué)反應(yīng)有著 密切的關(guān)系，我們這一章研究的主要是物質(zhì)的 能量變化，這種能量變化常以熱能、電能、光 能等形式表現(xiàn)出來。讓我們共同學(xué)習(xí)、研究化 學(xué)反應(yīng)與能量，做

2、好保護(hù)地球，保護(hù)環(huán)境的工 作。 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省5 【思考】 1.化學(xué)反應(yīng)都有新物質(zhì)產(chǎn)生，同時(shí)還伴隨著能量變化， 請(qǐng)列舉學(xué)過的有熱量變化的相關(guān)反應(yīng)。 Mg、P、S、Fe、H2、C、煤、石油、天然氣等燃燒； 活潑金屬與酸反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)等要放出熱量。 氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體迅速攪拌下反應(yīng)；CO2 與C的反應(yīng)，CaCO3受熱分解，鹽類水解反應(yīng)等要吸收熱 量。 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省6 常見的放(吸)熱反應(yīng) 放熱反應(yīng) 1.金屬與酸的反應(yīng) 2.所有的燃燒反應(yīng) 3.酸堿中和反應(yīng) 4.大多數(shù)化合反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 1.氫氧化鈣與氯化銨晶體的反應(yīng) 2. C(s) + CO

3、2 (g)= 2CO(g) 3. C(s) + H 2 O(g) CO(g) + H 2 (g) 4.大多數(shù)分解反應(yīng) 高溫 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省7 【思考】 2. 在這些反應(yīng)中，哪些是我們?nèi)粘Ｉ钪欣玫降模?化學(xué)反應(yīng)中所釋放的能量當(dāng)今世界最重要的 能源。 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省8 生活中的放熱現(xiàn)象 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省9 生活中的放熱現(xiàn)象 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省10 生 活 中 的 吸 熱 現(xiàn) 象 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省11 生 活 中 的 吸 熱 現(xiàn) 象 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省12 一、焓、焓變 1.焓

4、：與內(nèi)能有關(guān)的物理量符號(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)：g l s 溫度：TH 壓強(qiáng)：PH 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省13 3.在一定條件下，判斷某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放 熱反應(yīng)，由生成物與反應(yīng)物的 焓值差即焓變(H)決定 4.一般反應(yīng)都是在敞口容器中進(jìn)行的， 系統(tǒng)的壓力等于 外界壓力，是在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng) 等于焓變。 內(nèi)能和焓變是否完全等同？ 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省14 在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量， 通常叫做反應(yīng)熱。恒壓條件下的反應(yīng)熱

5、又稱焓變。通常叫做反應(yīng)熱。恒壓條件下的反應(yīng)熱又稱焓變。 1.符號(hào)：H 2.單位：一般采用kJ/mol 3.研究對(duì)象：一定壓強(qiáng)下，敞口容器中 發(fā)生的反應(yīng)。 4.產(chǎn)生原因：化學(xué)鍵斷裂吸熱 化學(xué)鍵形成放熱 二、焓變 反應(yīng)熱 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省15 go 1mol H2與1mol Cl2反應(yīng)生成2mol HCl時(shí)的反應(yīng)熱 焓變 反應(yīng)熱 從斷 鍵和 成鍵 角度 分析 2020/5/3江西省16 【結(jié)論】反應(yīng)完成時(shí)，生成物中形成新化學(xué)鍵時(shí)釋放的總能量 （862 kJ）比斷裂反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵時(shí)吸收的總能量（679 kJ） 大，故為放熱反應(yīng). 該反應(yīng)的反應(yīng)熱計(jì)算為（放熱反應(yīng)）： H =E（反

6、應(yīng)物總鍵能）- E（生成物總鍵能） =（436+243）-（431+431）=-184.6(kJ/mol) 放熱反應(yīng)：當(dāng)生成物分子總鍵能大于反應(yīng)物分 子中總鍵能時(shí)。 H 為“-” 或H 0 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省17 圖示可知：如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的 總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量，這是放熱反應(yīng)。反 之，如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量， 反應(yīng)物就需要吸收熱量才能轉(zhuǎn)化為生成物，這是吸熱反應(yīng)。 焓變 反應(yīng)熱 放熱 反應(yīng)物 生成物 能 量 反應(yīng)過程 H0 H生成物能量反應(yīng)物能量 吸熱 反應(yīng)物 生成物 能 量 反應(yīng)過程 H0 2020/5/3江

7、西省18 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 放熱反應(yīng): E(反應(yīng)物) = E(生成物) +能量 吸熱反應(yīng): E(反應(yīng)物) +能量=E(生成物) 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省19 判斷一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法 : ：H反應(yīng)物和H 生成物的相對(duì)大小H= H生 H 反 若：H 0，則為吸熱反應(yīng)， H為“+”， Q0 H 0 ： H=E 1 E2 0為吸熱反應(yīng) E1不能通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得， 沒有實(shí)際的計(jì)算意義 閱讀P3資料體系與環(huán)境 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省2

8、0 判斷一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法 : ：反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量 反與生成物分子 形成新化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量 生的相對(duì)大小 H= 反 生 若： H 0 則為吸熱反應(yīng) H為“+” ， Q0 H 0 ：通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得掌握中和熱的測(cè)定 鍵能: 破壞1 mol 共價(jià)鍵吸收的能量或形成1 mol 共價(jià)鍵放出的能量 鍵能恒取正值 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省21 放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) 表現(xiàn) 行式 H 0 或H為“” H 0 或H為“+” 能量 變化 生成物釋放的總能量 大于 反應(yīng)物吸收的總能量 生成物釋放的總能量 小于反應(yīng)物吸收的總能 量 鍵能 變化 生成物總鍵能大于 反應(yīng)物總鍵能 生

9、成物總鍵能小于反 應(yīng)物總鍵能 聯(lián)系鍵能越大，物質(zhì)能量越低，越穩(wěn)定，反之鍵能越 小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定。 焓變 反應(yīng)熱 比較：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 2020/5/3江西省22 6.反應(yīng)熱計(jì)算 【例 1】1molC與1molH 2 O(g)反應(yīng)生成lmol CO(g) 和 1mol H 2 (g)，需要吸收131.5kJ 的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為 H= kJ/mol 。 【例 2】拆開 lmol H-H 鍵、lmol N-H鍵、lmolNN鍵分 別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1mol N 2 生成 NH 3 的反應(yīng)熱為，1mol H 2 生成NH 3 的反應(yīng)熱為。 131.

10、5 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省23 【例 2】拆開lmol H-H鍵、lmol N-H鍵、lmolNN鍵分 別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1mol N 2 生成 NH 3 的反應(yīng)熱為，1mol H 2 生成NH 3 的反應(yīng)熱為。 分析：N 2 (g)3H 2 (g)2NH 3 (g)，因拆開lmol N-H 鍵和 生成 lmol N-H 鍵吸收和釋放出的能量相等，所以此反應(yīng) 的反應(yīng)熱計(jì)算如下： H =(946kJ/mol+3436kJ/mol)- 2 3391kJ/mol =-92kJ/mol 而 lmol H 2 只與 1/3 mol N 2 反應(yīng).所以此題l

11、molN 2 生成NH 3 的反應(yīng)熱H= -92kJ/mol。 lmolH 2 生成NH 3 的反應(yīng)熱 H= -30.67kJ/mol。 -92KJ/mol -30.6KJ/mol 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省24 小結(jié) 反應(yīng)熱、焓變 從焓變角度看： H生成物的焓反應(yīng)物的焓 從反應(yīng)熱角度看： H生成物能量反應(yīng)物能量 從鍵能角度看： H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能 放熱反應(yīng)： 吸熱反應(yīng)： H0或 H為“” H0 或H為“” 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省25 1、下列敘述正確的是（） A.化學(xué)反應(yīng)一定伴隨熱量的變化 B.凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應(yīng)熱 C.若H0，則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量 2、已知：H + H H 2；H=436KJ/mol，則下列敘述正 確的是（） A.2個(gè)H原子的能量高于1個(gè)H2的能量 B.2個(gè)H原子的能量低于1個(gè)H2的能量 C.H原子比H2分子穩(wěn)定 D.H2分子比H原子穩(wěn)定 A C A D 隨堂練習(xí) 焓變 反應(yīng)熱 2020/5/3江西省26 3