高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 第2課時(shí) 熱化學(xué)方程式 反應(yīng)焓變的計(jì)算課件 魯科版選修4-魯科版高中選修4化學(xué)課件

1、第第2 2課時(shí)課時(shí)熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式反應(yīng)焓變的計(jì)算反應(yīng)焓變的計(jì)算知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷如何定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化?提示:利用焓變(H)可定量描述化學(xué)反應(yīng)的能量變化。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷一、熱化學(xué)方程式1.定義:把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中和同時(shí)表示出來的式子。2.意義:熱化學(xué)方程式不僅表明了,還表示了。3.實(shí)例298K時(shí),1molH2(g)和0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(l)放熱285.8kJ,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為。物質(zhì)的變化反應(yīng)的焓變物質(zhì)的變化能量的變化知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷【微思考】熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)代表的意義是什么?提示:熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)

2、化學(xué)式前的系數(shù)僅表示物質(zhì)的量,因此可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù),而普通的化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)只能是整數(shù)。知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷二、反應(yīng)焓變的計(jì)算1.蓋斯定律(1)定義:一個(gè)化學(xué)反應(yīng)無論是一步完成還是分幾步完成,都是一樣的。(2)蓋斯定律的特點(diǎn)?；瘜W(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)的有關(guān),與反應(yīng)的途徑無關(guān)。反應(yīng)焓變一定。如下圖由AB有兩種途徑:則有H1=。反應(yīng)熱始態(tài)和終態(tài)H2+H3知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷2.蓋斯定律的應(yīng)用(1)科學(xué)意義:對(duì)于無法或較難通過實(shí)驗(yàn)測定的反應(yīng)的焓變,可應(yīng)用計(jì)算求得。(2)利用已知反應(yīng)的焓變求未知反應(yīng)的焓變。若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式相加減而得到

3、,則該化學(xué)反應(yīng)的焓變可由另外幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)的焓變相加減而得到。蓋斯定律知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷三、能源1.自然界中,能為人類提供能量的或統(tǒng)稱為能源。包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能、核能、化石燃料等?.我國的能源結(jié)構(gòu)不平衡、資源分布不均衡。目前,我國能源消費(fèi)快速增長,消費(fèi)結(jié)構(gòu)以為主,以為輔,以水能、核能、風(fēng)能、太陽能為補(bǔ)充。3.為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,一方面必須“開源”,即開發(fā)核能、風(fēng)能、太陽能等新能源;另一方面需要“節(jié)流”,加大節(jié)能減排的力度,提高能源利用效率。物質(zhì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)煤石油、天然氣知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷四、摩爾燃燒焓1.定義:在一定反應(yīng)和條件下,純物質(zhì)完全氧化為同溫

4、下的指定產(chǎn)物時(shí)的焓變。2.意義:摩爾燃燒焓可用來衡量一種燃料燃燒釋放的多少。3.注意:指定物質(zhì)中所含有的氮元素氧化為、氫元素氧化為、碳元素氧化為。溫度壓強(qiáng)1mol熱量N2(g)H2O(l)CO2(g)知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷判斷下列說法是否正確,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”。(1)熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)式前面的系數(shù)代表分子數(shù)或物質(zhì)的量。()(3)相同條件下,等質(zhì)量的S(s)和S(g)完全燃燒釋放的熱量不同。()(4)在中,存在關(guān)系式:H1=H2+H3。()知識(shí)鋪墊必備知識(shí)正誤判斷(5)相同條件下,等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多。()(6)反應(yīng)焓變(H)的大小與熱化學(xué)方程

5、式中物質(zhì)的化學(xué)式前面的系數(shù)無關(guān)。()(7)利用蓋斯定律可以計(jì)算通過實(shí)驗(yàn)難以測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱。()(8)化石燃料屬于不可再生能源。()探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測熱化學(xué)方程式的書寫熱化學(xué)方程式的書寫問題探究問題探究熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的意義有什么不同?提示:普通化學(xué)方程式只表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化;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,而且表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測深化拓展深化拓展“五步”突破熱化學(xué)方程式的書寫探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測素能應(yīng)用素能應(yīng)用典例典例1寫出下列條件下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)1molCH4完全燃燒生成液態(tài)

6、水和CO2氣體,放出890.3kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)0.3mol的氣態(tài)乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(3)下圖是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化的示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)(1)不能忽視H的正負(fù)。(2)不能忽視H的數(shù)值與物質(zhì)化學(xué)式前面的系數(shù)有關(guān)。物質(zhì)化學(xué)式前面的系數(shù)發(fā)生變化時(shí),H的數(shù)值要相應(yīng)變化。(3)物質(zhì)的狀態(tài)不同,H的數(shù)值也不

7、同。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1完全燃燒mg液態(tài)乙醇得到CO2(g)和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為akJ,經(jīng)測定mg乙醇與Na反應(yīng)時(shí)最多可生成0.5gH2,則液態(tài)乙醇完全燃燒生成CO2(g)和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為()答案:D探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測解析:根據(jù)相關(guān)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算:則有n(C2H5OH)=0.5mol,即mg乙醇的物質(zhì)的量為0.5mol,其完全燃燒放出的熱量為akJ,D項(xiàng)正確。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測蓋斯定律的應(yīng)用蓋斯定律的應(yīng)用問題探究問題探究依據(jù)蓋斯定律,分析下圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中各焓變之間有什么關(guān)系?提示:H1=H2+H3探究一探究二探

8、究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測深化拓展深化拓展1.虛擬路徑法:設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)途徑,求某反應(yīng)的HH=H1+H2或H=H3+H4+H5。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2.加和法:由已知熱化學(xué)方程式寫目標(biāo)熱化學(xué)方程式確定待求的化學(xué)反應(yīng)方程式明確待求方程式中各物質(zhì)在已知方程式中的位置寫出對(duì)已知熱化學(xué)方程式進(jìn)行變形后的新方程式對(duì)變形后的新方程式、對(duì)應(yīng)的H進(jìn)行加減運(yùn)算探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測素能應(yīng)用素能應(yīng)用典例典例2已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)H=-701.0kJmol-1,2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)H=-181.6kJmol-1。則反應(yīng)Zn(s)+HgO(s)=ZnO

9、(s)+Hg(l)的H為()A.+519.4kJmol-1B.+259.7kJmol-1C.-259.7kJmol-1D.-519.4kJmol-1答案:C探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2蓋斯定律指出:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無關(guān)。物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化,由圖判斷下列關(guān)系錯(cuò)誤的是()A.AF,H=-H6B.H1+H2+H3+H4+H5+H6=1C.CF,|H|=|H1+H2+H6|D.|H1+H2+H3|=|H4+H5+H6|探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測答案:B解析:AF過程與FA過程相反,兩

10、個(gè)過程反應(yīng)的焓變絕對(duì)值相等,符號(hào)相反,A項(xiàng)正確;B項(xiàng)中整個(gè)變化過程起始物和終態(tài)物均為A物質(zhì),能量變化為0,故H1+H2+H3+H4+H5+H6=0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;FC的H=H6+H1+H2,則CF的H=-(H1+H2+H6),二者絕對(duì)值相等,C項(xiàng)正確;AD的H=H1+H2+H3,DA的H=H4+H5+H6,二者絕對(duì)值相等,D項(xiàng)正確。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測反應(yīng)焓變的大小比較反應(yīng)焓變的大小比較問題探究問題探究相同物質(zhì)的量的氫氣和氧氣反應(yīng)生成氣態(tài)水和液態(tài)水,哪個(gè)過程放出的熱量多?為什么?反應(yīng)的焓變哪個(gè)大?提示:生成液態(tài)水放出的熱量多;因?yàn)闅鈶B(tài)水變成液態(tài)水即氣態(tài)水液化過程也要放出熱量;生成氣態(tài)

11、水時(shí)的焓變大。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測深化拓展深化拓展比較焓變大小的四種方法(1)根據(jù)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)(同溫、同壓)比較焓變。同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同:S(g)+O2(g)=SO2(g)H1;S(s)+O2(g)=SO2(g)H2,則H1H2探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(2)根據(jù)反應(yīng)物的物質(zhì)的量比較焓變。物質(zhì)的量越多,對(duì)放熱反應(yīng),放熱越多,H越小;對(duì)吸熱反應(yīng),吸熱越多,H越大。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H1,H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)H2,則H10,H2H2。(4)可利用蓋斯定律來判定,如由蓋斯定律可得出H1-H2=H3,若已知H30,可求出H1H

12、2。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測素能應(yīng)用素能應(yīng)用典例典例3在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中H1H2的是()探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測答案:C解析:A項(xiàng),物質(zhì)的燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng),其焓變是負(fù)值,液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水的過程是吸熱的,故H1H2,故A不符合題意;B項(xiàng),物質(zhì)的燃燒反應(yīng)是放熱的,所以焓變是負(fù)值,固體硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫需要吸收熱量,所以H1H2,故C符合題意;D項(xiàng),化學(xué)反應(yīng)方程式中化學(xué)式前面的系數(shù)加倍,焓變數(shù)值加倍,放熱反應(yīng)焓變是負(fù)值,H1=2H2,故H1H2,故D不符合題意。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測下列關(guān)系式正確的是()A.acd0C.2a=b0答案:C解析:氫氣燃燒是

13、放熱反應(yīng),H0;生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量多,H更小,即cabd;中各物質(zhì)的物質(zhì)的量是中的2倍,則H2=2H1,即b=2a。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測1.下列敘述正確的是()A.反應(yīng)產(chǎn)物的總能量一定低于反應(yīng)物的總能量B.放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C.根據(jù)蓋斯定律,可計(jì)算某些難以直接測量的反應(yīng)的焓變D.同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照條件下和點(diǎn)燃條件下的H不同答案:C解析:對(duì)于吸熱反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物的總能量高于反應(yīng)物的總能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)速率與反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)沒有必然的聯(lián)系,B項(xiàng)錯(cuò)誤;蓋斯定

14、律可用于計(jì)算一些難以直接測量的反應(yīng)的焓變,C項(xiàng)正確;反應(yīng)焓變與反應(yīng)條件無關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(已知焓變的絕對(duì)值均正確)()答案:B解析:A中未注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),C、D中H的符號(hào)錯(cuò)誤,放熱反應(yīng)的H0,且C中H的單位也錯(cuò)誤。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測3.同溫同壓下,已知下列各反應(yīng)為放熱反應(yīng),下列各熱化學(xué)方程式對(duì)應(yīng)的反應(yīng)過程中放出熱量最少的是()A.2A(l)+B(l)=2C(g)H1B.2A(g)+B(g)=2C(g)H2C.2A(g)+B(g)=2C(l)H3D.2A(l)+B(l)=2C(l)H4答案:A解析:反應(yīng)的H與物質(zhì)的狀態(tài)和方程式中物質(zhì)的系數(shù)有關(guān),據(jù)