人教版高中化學(xué)選修四1.1化學(xué)反應(yīng)與能量的變化教學(xué)課件-(共41張PPT)

1、蠟燭燃燒蠟燭燃燒 在化學(xué)反應(yīng)過程中能量以在化學(xué)反應(yīng)過程中能量以熱能熱能、電能電能和和光能光能等形式表現(xiàn)出來，當(dāng)能量以等形式表現(xiàn)出來，當(dāng)能量以熱的形式表現(xiàn)時，可以把化學(xué)反應(yīng)分為熱的形式表現(xiàn)時，可以把化學(xué)反應(yīng)分為放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)和和吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)。 鋁箔燃鋁箔燃燒產(chǎn)生光能燒產(chǎn)生光能和熱能，該和熱能，該反應(yīng)是反應(yīng)是放熱放熱反應(yīng)反應(yīng)。鋁箔燃燒鋁箔燃燒 氫氧化鋇晶體氫氧化鋇晶體Ba(OH)28H2O與氯化銨晶體與氯化銨晶體（NH4Cl）的反應(yīng)，玻璃片上的水由于結(jié)冰使玻的反應(yīng)，玻璃片上的水由于結(jié)冰使玻璃片與小燒杯粘在一起，該反應(yīng)是璃片與小燒杯粘在一起，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)。 化學(xué)反應(yīng)過程中同時存在物

2、質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)過程中同時存在物質(zhì)和能量的變化，那么他們在化學(xué)反應(yīng)體能量的變化，那么他們在化學(xué)反應(yīng)體系及其變化中是如何體現(xiàn)的呢？系及其變化中是如何體現(xiàn)的呢？ 1. 了解反應(yīng)熱和焓變的含義。了解反應(yīng)熱和焓變的含義。 2. 認識熱化學(xué)方程式的意義并能正確書認識熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(xué)方程式。寫熱化學(xué)方程式。培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)問題。培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)問題。 通過對學(xué)習(xí)資料的查找與交流，培養(yǎng)學(xué)生通過對學(xué)習(xí)資料的查找與交流，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、理解信息并得出結(jié)論的能力以及語獲取信息、理解信息并得出結(jié)論的能力以及語言表達能力；通過從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反言表達能力；通過從化學(xué)鍵的

3、角度分析化學(xué)反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生分析引起反應(yīng)熱的本質(zhì)。應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生分析引起反應(yīng)熱的本質(zhì)。 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，熱化學(xué)方程化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，熱化學(xué)方程式的書寫。式的書寫。 焓變、焓變、H的的“+”與與“-”，熱化學(xué)方，熱化學(xué)方程式的書寫。程式的書寫。 在我們現(xiàn)實生活當(dāng)中，有哪些現(xiàn)象伴隨在我們現(xiàn)實生活當(dāng)中，有哪些現(xiàn)象伴隨著化學(xué)反應(yīng)的能量（熱量）變化？著化學(xué)反應(yīng)的能量（熱量）變化？ 燃燒燃燒金屬生銹金屬生銹 化學(xué)反應(yīng)中我們研究的對象是反應(yīng)物和化學(xué)反應(yīng)中我們研究的對象是反應(yīng)物和生成物，我們把它們稱為生成物，我們把它們稱為反應(yīng)體系反應(yīng)體系，而把除，而把除它們之外的物質(zhì)稱為它們之外的物質(zhì)稱為環(huán)境環(huán)境，我們

4、把反應(yīng)體系，我們把反應(yīng)體系在化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，用在化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，用熱量熱量（或換算成相應(yīng)的熱量）來表述。（或換算成相應(yīng)的熱量）來表述。 1. 在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量、通常叫做熱量、通常叫做反應(yīng)熱反應(yīng)熱。又稱。又稱焓變焓變。 用符號用符號“H”表示，單位常采用表示，單位常采用kJ/mol或或kJmol1 為什么化學(xué)反應(yīng)過程中會有能量為什么化學(xué)反應(yīng)過程中會有能量的變化？從化學(xué)鍵的角度看化學(xué)反應(yīng)的變化？從化學(xué)鍵的角度看化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的？與能量有什么關(guān)系？是怎樣發(fā)生的？與能量有什么關(guān)系？反應(yīng)物和生成物的相對能量的大小與反應(yīng)物

5、和生成物的相對能量的大小與其有何聯(lián)系？其有何聯(lián)系？以氫氣和氯氣反應(yīng)的能量變化為例以氫氣和氯氣反應(yīng)的能量變化為例: : 2. 任何化學(xué)反應(yīng)都有任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱反應(yīng)熱，從化學(xué)鍵，從化學(xué)鍵的角度看化學(xué)反應(yīng)包含兩個過程：的角度看化學(xué)反應(yīng)包含兩個過程：舊的化學(xué)舊的化學(xué)鍵斷裂鍵斷裂和和新的化學(xué)鍵形成新的化學(xué)鍵形成。反應(yīng)物中舊化學(xué)。反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用而吸鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用而吸收能量；當(dāng)原子重新組成生成物、新化學(xué)鍵收能量；當(dāng)原子重新組成生成物、新化學(xué)鍵形成時，又要釋放能量。斷開化學(xué)鍵吸收的形成時，又要釋放能量。斷開化學(xué)鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵釋放的能量通常不

6、相等。能量和形成化學(xué)鍵釋放的能量通常不相等。新化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物中新化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量的差就是此舊化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量的差就是此反應(yīng)的反應(yīng)熱。反應(yīng)的反應(yīng)熱。 反應(yīng)物和生成物的總能量通常不相等，反應(yīng)物和生成物的總能量通常不相等，當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時，當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量釋放出來，當(dāng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量釋放出來，當(dāng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時，化反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量時，化學(xué)反應(yīng)將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存學(xué)反應(yīng)將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起

7、來，所以化學(xué)反應(yīng)過程中總會伴隨著能量起來，所以化學(xué)反應(yīng)過程中總會伴隨著能量的變化。的變化。 (1)當(dāng)生成物釋放的當(dāng)生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)為放的總能量時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使反應(yīng)本身能熱反應(yīng)，使反應(yīng)本身能量降低，量降低，H為為“一一”，所以所以H為為“一一”或或H0時為時為放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)。 (2)當(dāng)生成物釋放的總當(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，能量時，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，通過加熱、光照等方法吸通過加熱、光照等方法吸收能量，使反應(yīng)本身能量收能量，使反應(yīng)本身能量升高，升高，H為為“”，所，所以以H為為“”或

8、或H0時為時為吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)。氧氣的實驗室制法：吸熱反應(yīng)氧氣的實驗室制法：吸熱反應(yīng) 1.表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做程式，叫做熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式。 熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 2.熱化學(xué)方程式與我們學(xué)過的化學(xué)方熱化學(xué)方程式與我們學(xué)過的化學(xué)方程式有何相同和不同？程式有何相同和不同？ 相同點：相同點：都表達了物質(zhì)的變化，都遵守質(zhì)量守恒；都表達了物質(zhì)的變化，都遵守質(zhì)量守恒；不同點：不同點：熱化學(xué)方程式還注明了各物質(zhì)的狀態(tài)、

9、反熱化學(xué)方程式還注明了各物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)的溫度和壓強以及反應(yīng)的反應(yīng)熱。應(yīng)的溫度和壓強以及反應(yīng)的反應(yīng)熱。 H=14.9 kJ/molH2(g)I2(g) 2HI(g)200101kPa 反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)不同，反應(yīng)熱也不反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)不同，反應(yīng)熱也不相同，在完全的相同條件下完全燃燒相同，在完全的相同條件下完全燃燒2 mol氫氫氣是完全燃燒氣是完全燃燒1 mol氫氣放出的熱量的兩倍，氫氣放出的熱量的兩倍，在熱化學(xué)方程式里怎么表達出來呢？在熱化學(xué)方程式里怎么表達出來呢？ 例例:在在25、101kPa時，有兩個由時，有兩個由H2和和O2化合化合成成1molH2O的反應(yīng)，一個生成氣態(tài)水，一個生的

10、反應(yīng)，一個生成氣態(tài)水，一個生成液態(tài)水，其化學(xué)方程式克表示為成液態(tài)水，其化學(xué)方程式克表示為:H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ/mol12H2(g)+ O2(g)=H2O( l ) H=285.8 kJ/mol12H2O(g)=H2O( l ) H=+44.0 kJ/mol 兩個反應(yīng)的產(chǎn)物都是兩個反應(yīng)的產(chǎn)物都是1molH2O，但釋，但釋放出來的能量卻不同，這是由于液態(tài)水蒸放出來的能量卻不同，這是由于液態(tài)水蒸發(fā)為氣態(tài)水時需要吸收能量。發(fā)為氣態(tài)水時需要吸收能量。3.書寫熱化學(xué)方程式的書寫熱化學(xué)方程式的注意事項注意事項 (1)需注明反應(yīng)的溫度和壓強。因為反應(yīng)需注明反應(yīng)的溫度和

11、壓強。因為反應(yīng)的溫度和壓強不同時，其的溫度和壓強不同時，其H不同。不同。 (反應(yīng)在反應(yīng)在25、101 kPa下進行時，可不注明溫度和壓下進行時，可不注明溫度和壓強條件。強條件。) (2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。物質(zhì)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)。的聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)。 (3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分不表示分子個數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分數(shù)。對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不數(shù)。對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其同時，其H也不同，也不同，H的數(shù)值與化學(xué)計量的

12、數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)成正比，數(shù)成正比，H的的“”、“”不能省略。不能省略。 描述在一定條件下，一定量某狀描述在一定條件下，一定量某狀態(tài)下的物質(zhì)，充分反應(yīng)后所吸收或放態(tài)下的物質(zhì)，充分反應(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。出熱量的多少。4熱化學(xué)方程式的熱化學(xué)方程式的含義含義 1.在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量、在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量、通常叫做反應(yīng)熱。又稱焓變。用符號通常叫做反應(yīng)熱。又稱焓變。用符號“H”表示，單位常采用表示，單位常采用kJ/mol或或kJmol1 2.表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。方程式，叫做熱化學(xué)方程式。 3. 反應(yīng)熱表

13、示方法：反應(yīng)熱表示方法：1）當(dāng)生成物釋放的總）當(dāng)生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)為放熱能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)，H為為“一一”或或H0；2）當(dāng)生成物釋）當(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，是吸熱反應(yīng)，H為為“十十”或或H0。 4.熱化學(xué)方程式的含義熱化學(xué)方程式的含義:描述在一定條件下，描述在一定條件下，一定量某狀態(tài)下的物質(zhì)，充分反應(yīng)后所吸收或一定量某狀態(tài)下的物質(zhì)，充分反應(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。放出熱量的多少。 5.書寫熱化學(xué)方程式的注意事項書寫熱化學(xué)方程式的注意事項:1)需注明反需注

14、明反應(yīng)的溫度和壓強應(yīng)的溫度和壓強,因反應(yīng)的溫度和壓強不同時，其因反應(yīng)的溫度和壓強不同時，其H不同不同(反應(yīng)在反應(yīng)在25、101 kPa下進行時，可不注下進行時，可不注明溫度和壓強條件明溫度和壓強條件);2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)態(tài),物質(zhì)的聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)物質(zhì)的聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān); 3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分數(shù)。對于相同物個數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分數(shù)。對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其H也不同，也不同，H的數(shù)

15、值與化學(xué)計量數(shù)成正比，的數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)成正比，H的的“”、“”不能省略。不能省略。 1. 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)過程中的熱量變化，可以把根據(jù)化學(xué)反應(yīng)過程中的熱量變化，可以把化學(xué)反應(yīng)分為化學(xué)反應(yīng)分為_反應(yīng)和反應(yīng)和_反應(yīng)。反應(yīng)。 放熱放熱吸熱吸熱 2. 1molC與與1molH2O(g)反應(yīng)失成反應(yīng)失成lmol CO(g)和和1mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為H=kJ/mol。131.5 3. 0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液

16、態(tài)水，放出649.5kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為熱量，其熱化學(xué)方程式為_。又。又已知：；已知：；H+44kJ/mol則則11.2L(標(biāo)準狀況標(biāo)準狀況)乙硼乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是_kJ。 H2165kJ/mol 1016.5 1. 下列說法正確的是下列說法正確的是A.需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B. 放熱的反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生放熱的反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生C. 反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生 成物所具有的總能量的相對大小成物所具有的總能量的相對大小D. 吸

17、熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生CD 2. 已知在已知在25，101kPa下，下，1g (辛烷辛烷)燃燒燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是A. H48.40kJ/molB. H5518kJ/molC. H+5518kJ/molD. H11036kJ/molBD 1. 舉例說明什么叫反應(yīng)熱，它的符號和單舉例說明什么叫反應(yīng)熱，它的符號和單位是什么？位是什么？ 提示：提示：化學(xué)反應(yīng)中所釋放或吸收的能量，化學(xué)反應(yīng)中所釋放或吸收的能量，叫做反應(yīng)熱。符號是叫做反應(yīng)熱

18、。符號是H，單位是，單位是kJ/mol。 2. 用物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識說明為什么有的反用物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識說明為什么有的反應(yīng)吸熱，有的反應(yīng)放熱。應(yīng)吸熱，有的反應(yīng)放熱。 提示：提示：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)鍵，重新組合成化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)鍵，重新組合成物的分子。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形物的分子。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要吸收能量，新鍵形成則要放出能量。成需要吸收能量，新鍵形成則要放出能量。當(dāng)反應(yīng)完成時，若生成物釋放的能量比反應(yīng)當(dāng)反應(yīng)完成時，若生成物釋放的能量比反應(yīng)物吸收的能量大，則此反應(yīng)為放熱反應(yīng)；若物吸收的能量大，則此反應(yīng)為放

19、熱反應(yīng)；若生成物釋放的能量比反應(yīng)物吸收的能量小，生成物釋放的能量比反應(yīng)物吸收的能量小，反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化成生成物，則反應(yīng)物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化成生成物，則此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。3. 依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （1）1molN2（g）與適量）與適量H2（g）起反應(yīng)）起反應(yīng)生成生成NH3 （g），放出），放出92.2kJ熱量。熱量。 （2）1molN2（g）與適量）與適量O2（g）起反應(yīng)）起反應(yīng)生成生成NO2 （g），吸收），吸收68kJ熱量。熱量。 （3）1molCu（s）與適量）與適量O2（g）起反應(yīng)）起反應(yīng)生成生成CuO （s），放出），放出157kJ熱量。熱量。 （4）1molC（s）與適量）與適量H2O（g）起反應(yīng)生）起反應(yīng)生成成CO （