2020學年高中化學第1章化學反應與能量第一節(jié)化學反應與能量的變化ppt課件

1、1什么是化學鍵？什么是化學鍵？提示提示使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通稱為化學使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通稱為化學鍵。鍵。2如何用化學鍵的觀點解釋如何用化學鍵的觀點解釋H2與與Cl2反應的過程？反應的過程？提示提示如果用化學鍵的觀點來解釋如果用化學鍵的觀點來解釋H2與與Cl2反應的過程，反應的過程，可以想象為兩個步驟：可以想象為兩個步驟：H2與與Cl2中的化學鍵斷裂中的化學鍵斷裂(舊化學鍵舊化學鍵)，生成，生成H和和Cl；H和和Cl結(jié)合成結(jié)合成HCl，形成了，形成了H和和Cl之間的化學鍵之間的化學鍵(新化學新化學鍵鍵)。 第一節(jié)化學反應與能量的變化第一節(jié)化學反應與能量的變化1了解化學反

2、應中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式。形式。2認識化學反應過程中物質(zhì)和能量的變化。認識化學反應過程中物質(zhì)和能量的變化。3了解反應熱和焓變的含義。了解反應熱和焓變的含義。4認識熱化學方程式的意義，并能正確書寫熱化學方認識熱化學方程式的意義，并能正確書寫熱化學方程式。程式。 篤學一篤學一 焓變反應熱焓變反應熱1.反應熱反應熱(1)定義定義化學反應在一定條件下反應時所化學反應在一定條件下反應時所 的熱量。的熱量。(2)特殊值特殊值焓變焓變在在條件下進行的化學反應的條件下進行的化學反應的即為焓變。即為焓變。(3)符號及單位符號及單位符 號 ：符 號 ：，

3、單 位 ， 單 位 ，或或。釋放或吸收釋放或吸收恒壓恒壓熱效應熱效應HkJ/molkJmol12化學反應過程中能量變化的原因化學反應過程中能量變化的原因(1)微觀角度微觀角度化學反應的本質(zhì)及特點化學反應的本質(zhì)及特點舉例舉例(以以H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反應的能量變化為反應的能量變化為例例)(2)宏觀角度宏觀角度化學鍵化學鍵反應中能量變化反應中能量變化1 mol AB化學鍵化學鍵反應中能量變化反應中能量變化HH吸收吸收 kJ共吸收共吸收 kJClCl吸收吸收 kJHCl放出放出 kJ共放出共放出 kJ結(jié)論結(jié)論H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反應熱的反應熱H183 kJmol

4、14362434316798623化學反應過程中能量變化的表示化學反應過程中能量變化的表示(2)舉例舉例1 mol C 和和1 mol H2O(g)反應生成反應生成1 mol CO和和1 mol H2，需吸收需吸收131.5 kJ的熱量，則該反應的反應熱的熱量，則該反應的反應熱H。131.5_kJmol1 篤學二篤學二 熱化學方程式熱化學方程式1.熱化學方程式熱化學方程式能表示參加反應能表示參加反應和和關(guān)系的化學方關(guān)系的化學方程式。程式。2熱化學方程式的意義熱化學方程式的意義熱化學方程式不僅表示熱化學方程式不僅表示的變化，還表明了的變化，還表明了 的的變化。變化。例如：例如：C(s)H2O(g

5、)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1，表示在，表示在和和 的的條件下，條件下， C(s)和和 H2O(g)完全反應生成完全反應生成1 mol CO(g)和和1 mol H2(g)時時 的熱量為的熱量為131.5 kJ。 物質(zhì)的量物質(zhì)的量反應熱的反應熱的物質(zhì)物質(zhì)能量能量25 101 kPa1 mol1 mol吸收吸收【慎思慎思1】 下列說法正確的是下列說法正確的是()。A反應熱是反應熱是1 mol物質(zhì)參加反應時的能量變化物質(zhì)參加反應時的能量變化B當反應放熱時當反應放熱時H0，當反應吸熱時，當反應吸熱時H0C在加熱條件下發(fā)生的反應均為吸熱反應在加熱條件下發(fā)生的反應均為吸熱反應D在一個

6、化學反應中，當反應物能量大于生成物能量在一個化學反應中，當反應物能量大于生成物能量時，反應放熱，時，反應放熱，H為為“”解析解析反應在恒壓條件下吸收或放出的熱量為反應熱，反應在恒壓條件下吸收或放出的熱量為反應熱，因此因此A錯誤。反應熱與反應物所具有的能量有關(guān)，與反應條件沒錯誤。反應熱與反應物所具有的能量有關(guān)，與反應條件沒有直接關(guān)系，所以有直接關(guān)系，所以C錯誤。在反應中物質(zhì)所具有的總能量減少，錯誤。在反應中物質(zhì)所具有的總能量減少，即即H0，反應放熱，反之就吸熱，因此，反應放熱，反之就吸熱，因此B錯誤，錯誤，D正確。正確。答案答案D【慎思慎思2】 由圖分析，下列說法正確的是由圖分析，下列說法正確的

7、是()。AABC和和BCA兩個反應吸收或放出的能量兩個反應吸收或放出的能量不等不等BABCH0CA具有的焓高于具有的焓高于B和和C具有的焓總和具有的焓總和DABCH0，則，則BCAH0解析解析由圖可看出，由圖可看出，BC的焓高于的焓高于A的焓，則反應的焓，則反應BCA一定是放熱反應，一定是放熱反應，H0；反之，；反之，ABC的反應一的反應一定是吸熱反應，定是吸熱反應，H0，根據(jù)能量守恒定律，兩反應吸收和放，根據(jù)能量守恒定律，兩反應吸收和放出的熱量一定相等。出的熱量一定相等。答案答案D【慎思慎思3】 如右圖汽油燃燒是個放熱反應，請舉出我們?nèi)缬覉D汽油燃燒是個放熱反應，請舉出我們常見的吸熱反應和放熱

8、反應？常見的吸熱反應和放熱反應？提示提示(1)常見的吸熱反應常見的吸熱反應多數(shù)分解反應，如石灰石分解。多數(shù)分解反應，如石灰石分解。銨鹽與堿反應，如：銨鹽與堿反應，如：NH4Cl與與Ba(OH)2反應。反應。以以C、H2、CO作還原劑的氧化還原反應，如：制水煤作還原劑的氧化還原反應，如：制水煤氣。氣。(2)常見的放熱反應常見的放熱反應多數(shù)化合反應，如：多數(shù)化合反應，如：CaO與水反應。與水反應?；顫娊饘倥c酸反應，如：活潑金屬與酸反應，如：Mg與稀與稀H2SO4反應。反應。酸堿中和反應，如：酸堿中和反應，如：NaOH與稀鹽酸反應。與稀鹽酸反應。燃燒反應，如：燃燒反應，如：C、CO、H2的燃燒。的燃

9、燒。【慎思慎思4】 請用表格的形式比較熱化學方程式與普通化請用表格的形式比較熱化學方程式與普通化學方程式的差別。學方程式的差別。提示提示化學方程式化學方程式熱化學方程式熱化學方程式系數(shù)系數(shù)是整數(shù)，既表示物質(zhì)的是整數(shù)，既表示物質(zhì)的物質(zhì)的量又表示該物質(zhì)物質(zhì)的量又表示該物質(zhì)的分子數(shù)的分子數(shù)是整數(shù)也可以是分數(shù)，是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的聚物質(zhì)的聚集狀態(tài)集狀態(tài)不要求注明不要求注明必須在化學式后注明必須在化學式后注明H正負號正負號及單位及單位不要求標注不要求標注放熱：放熱：H0；單位：單位：kJmol1意義意義表明了化學反應中的物表明了化學反應中的物質(zhì)變化質(zhì)變化不僅

10、表明了化學反應中不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化，也表明了的物質(zhì)變化，也表明了化學反應中的能量變化化學反應中的能量變化類型類型比較比較放熱反應放熱反應吸熱反應吸熱反應定義定義釋放熱量的化學反應釋放熱量的化學反應吸收熱量的化學反應吸收熱量的化學反應形成原形成原因因反應物具有的總能量大于反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量生成物具有的總能量反應物具有的總能量小于反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量生成物具有的總能量與化學與化學鍵強弱鍵強弱的關(guān)系的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應物分子斷總能量大于反應物分子斷裂時吸收的總能量裂時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的生

11、成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應物分子斷總能量小于反應物分子斷裂時吸收的總能量裂時吸收的總能量【例例1】CO(g)與與H2O(g)反應的能量變化如圖所示，有關(guān)反應的能量變化如圖所示，有關(guān)兩者反應的說法正確的是兩者反應的說法正確的是()。A該反應為吸熱反應該反應為吸熱反應BCO(g)和和H2O(g)具有的總能量大于具有的總能量大于CO2(g)和和H2(g)具具有的總能量有的總能量C該反應不需要加熱就能進行該反應不需要加熱就能進行D1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反應生成反應生成1 mol CO(g)和和1 mol H2O(g)要放出要放出41 kJ熱量熱量解析解析由能量變化可

12、知，反應產(chǎn)物的總能量比反應物的由能量變化可知，反應產(chǎn)物的總能量比反應物的總能量低，反應為放熱反應，但并不是不需要加熱；當總能量低，反應為放熱反應，但并不是不需要加熱；當1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反應生成反應生成1 mol CO(g)和和1 mol H2O(g)時，要時，要吸收吸收41 kJ熱量。熱量。答案答案B反應物總能量大于反應產(chǎn)物總能量的反應為放熱反應，反應物總能量大于反應產(chǎn)物總能量的反應為放熱反應，其逆過程為吸熱反應，與反應條件無必然的聯(lián)系。其逆過程為吸熱反應，與反應條件無必然的聯(lián)系?！倔w驗體驗1】下列說法中正確的是下列說法中正確的是()。A物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨

13、著能量變化，有能量變化物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化，有能量變化的都是化學反應的都是化學反應B伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化C在一個確定的化學反應關(guān)系中，反應物的總焓與反在一個確定的化學反應關(guān)系中，反應物的總焓與反應產(chǎn)物的總焓一定不同應產(chǎn)物的總焓一定不同D在一個確定的化學反應關(guān)系中，反應物的總焓總是在一個確定的化學反應關(guān)系中，反應物的總焓總是高于反應產(chǎn)物的總焓高于反應產(chǎn)物的總焓解析解析物質(zhì)發(fā)生化學反應時都伴隨著能量的變化，伴有物質(zhì)發(fā)生化學反應時都伴隨著能量的變化，伴有能量變化的物質(zhì)變化不一定是化學變化，當物質(zhì)發(fā)生物理變化能量變化的物質(zhì)變化不一定是化學變化

14、，當物質(zhì)發(fā)生物理變化時也伴有能量變化，在一個確定的化學反應關(guān)系中，反應物的時也伴有能量變化，在一個確定的化學反應關(guān)系中，反應物的總焓總焓(設(shè)為設(shè)為x)與反應產(chǎn)物的總焓與反應產(chǎn)物的總焓(設(shè)為設(shè)為y)之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為xy，化學，化學反應為放熱反應；反應為放熱反應；xy，化學反應為吸熱反應；，化學反應為吸熱反應；xy，故選，故選C。答案答案C1熱化學方程式書寫的基本步驟熱化學方程式書寫的基本步驟第一步寫出化學反應方程式；第二步依據(jù)題目信息注明第一步寫出化學反應方程式；第二步依據(jù)題目信息注明物質(zhì)狀態(tài)；第三步計算焓變數(shù)值；第四步確定焓變的符號物質(zhì)狀態(tài)；第三步計算焓變數(shù)值；第四步確定焓變的符號(即

15、正即正負號負號)；最后寫出熱化學方程式。；最后寫出熱化學方程式。2書寫熱化學方程式應注意的問題書寫熱化學方程式應注意的問題(1)必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)因為反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同，焓變因為反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同，焓變H不同。不同。因此，只有注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程因此，只有注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義和特點。一般用英文字母式的意義和特點。一般用英文字母g、l、s表示物質(zhì)分別為氣表示物質(zhì)分別為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，稀溶液中的溶質(zhì)則用態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，稀溶液中的溶質(zhì)則用aq來表示。來表示。(2)H只能寫在熱化學方程式的右邊且中間

16、有空格。若只能寫在熱化學方程式的右邊且中間有空格。若為放熱反應，為放熱反應，H為為“”；若為吸熱反應，；若為吸熱反應，H為為“”。H的單位一般為的單位一般為kJmol1，該單位是表明參加反應的各物質(zhì)的物，該單位是表明參加反應的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與化學方程式中各物質(zhì)的化學式的系數(shù)相對應，并不是質(zhì)的量與化學方程式中各物質(zhì)的化學式的系數(shù)相對應，并不是指指1 mol物質(zhì)發(fā)生反應。物質(zhì)發(fā)生反應。(3)注明反應條件注明反應條件焓變焓變(H)與測定條件與測定條件(溫度、壓強等溫度、壓強等)有關(guān)，如同一反應有關(guān)，如同一反應在不同溫度下進行時的焓變是不同的。因此書寫熱化學方程式在不同溫度下進行時的焓變是不同的。因

17、此書寫熱化學方程式時應注明時應注明H的測定條件。絕大多數(shù)的測定條件。絕大多數(shù)H是在是在25 、101 325 Pa下下測定的，此時可不注明溫度和壓強。測定的，此時可不注明溫度和壓強。(4)熱化學方程式中熱化學方程式中H的數(shù)值必須與化學式前面的系數(shù)的數(shù)值必須與化學式前面的系數(shù)相對應。相對應。解析解析1 g甲醇燃燒生成甲醇燃燒生成CO2(g)和和H2O(l)時放熱時放熱22.68 kJ，則，則1 mol甲醇甲醇(32 g)燃燒放熱：燃燒放熱：22.68 kJ32725.76 kJ，2 mol甲醇燃燒放熱甲醇燃燒放熱1 451.52 kJ。A、D中中H的符號不正確，的符號不正確，C中中H的數(shù)值不正確

18、。的數(shù)值不正確。答案答案B熱化學方程式正誤判斷的熱化學方程式正誤判斷的“四看四看”“一看一看”化學原理是否正確；化學原理是否正確；“二看二看”狀態(tài)是否標明；狀態(tài)是否標明；“三看三看”反應熱符號及單位是否正確；反應熱符號及單位是否正確；“四看四看”反應熱數(shù)值是否與系數(shù)和狀態(tài)相對應。反應熱數(shù)值是否與系數(shù)和狀態(tài)相對應。解析解析A中未注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，中未注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，C中中H的單位的單位錯，應為錯，應為kJmol1，D中反應是放熱反應，中反應是放熱反應，H0。答案答案B 實驗探究一測定中和反應的反應熱實驗探究一測定中和反應的反應熱【實驗目的實驗目的】測定強酸與強堿反應的反應熱，體驗化學反應的熱效測定強酸與強堿反應的反應熱，體驗化學反應的熱效應。應?！緦嶒炗闷穼嶒炗闷贰績x器：燒杯儀器：燒杯(250 mL)、量熱計、量筒、溫度計。、量熱計、量筒、溫度計。藥品：鹽酸藥品：鹽酸(1.0 molL1