高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化課件 新人教版選修4-新人教版高二選修4化學(xué)課件

1、1什么是化學(xué)鍵？什么是化學(xué)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(xué)使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通稱為化學(xué)鍵。鍵。2如何用化學(xué)鍵的觀點解釋如何用化學(xué)鍵的觀點解釋H2與與Cl2反應(yīng)的過程？反應(yīng)的過程？提示提示如果用化學(xué)鍵的觀點來解釋如果用化學(xué)鍵的觀點來解釋H2與與Cl2反應(yīng)的過程，反應(yīng)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(xué)鍵斷裂中的化學(xué)鍵斷裂(舊化學(xué)鍵舊化學(xué)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(xué)鍵之間的化學(xué)鍵(新化學(xué)新化學(xué)鍵鍵)。 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化1了解化學(xué)反

2、應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式。形式。2認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)和能量的變化。認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)和能量的變化。3了解反應(yīng)熱和焓變的含義。了解反應(yīng)熱和焓變的含義。4認(rèn)識熱化學(xué)方程式的意義，并能正確書寫熱化學(xué)方認(rèn)識熱化學(xué)方程式的意義，并能正確書寫熱化學(xué)方程式。程式。 篤學(xué)一篤學(xué)一 焓變反應(yīng)熱焓變反應(yīng)熱1.反應(yīng)熱反應(yīng)熱(1)定義定義化學(xué)反應(yīng)在一定條件下反應(yīng)時所化學(xué)反應(yīng)在一定條件下反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的條件下進行的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)熱效應(yīng)HkJ/molkJmol12化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的原因化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的原因(1)微觀角度微觀角度化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及特點化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)及特點舉例舉例(以以H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)的能量變化為反應(yīng)的能量變化為例例)(2)宏觀角度宏觀角度化學(xué)鍵化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化反應(yīng)中能量變化1 mol AB化學(xué)鍵化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化反應(yīng)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(yīng)熱的反應(yīng)熱H183 kJmol

4、14362434316798623化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的表示化學(xué)反應(yīng)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(yīng)生成反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)熱的熱量，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱H。131.5_kJmol1 篤學(xué)二篤學(xué)二 熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式1.熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式能表示參加反應(yīng)能表示參加反應(yīng)和和關(guān)系的化學(xué)方關(guān)系的化學(xué)方程式。程式。2熱化學(xué)方程式的意義熱化學(xué)方程式的意義熱化學(xué)方程式不僅表示熱化學(xué)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(yīng)生成完全反應(yīng)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(yīng)熱的反應(yīng)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(yīng)熱是反應(yīng)熱是1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化B當(dāng)反應(yīng)放熱時當(dāng)反應(yīng)放熱時H0，當(dāng)反應(yīng)吸熱時，當(dāng)反應(yīng)吸熱時H0C在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)D在一個

6、化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物能量大于生成物能量在一個化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物能量大于生成物能量時，反應(yīng)放熱，時，反應(yīng)放熱，H為為“”解析解析反應(yīng)在恒壓條件下吸收或放出的熱量為反應(yīng)熱，反應(yīng)在恒壓條件下吸收或放出的熱量為反應(yīng)熱，因此因此A錯誤。反應(yīng)熱與反應(yīng)物所具有的能量有關(guān)，與反應(yīng)條件沒錯誤。反應(yīng)熱與反應(yīng)物所具有的能量有關(guān)，與反應(yīng)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(yīng)中物質(zhì)所具有的總能量減少，錯誤。在反應(yīng)中物質(zhì)所具有的總能量減少，即即H0，反應(yīng)放熱，反之就吸熱，因此，反應(yīng)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(yīng)吸收或放出的能量兩個反應(yīng)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(yīng)的焓，則反應(yīng)BCA一定是放熱反應(yīng)，一定是放熱反應(yīng)，H0；反之，；反之，ABC的反應(yīng)一的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)，定是吸熱反應(yīng)，H0，根據(jù)能量守恒定律，兩反應(yīng)吸收和放，根據(jù)能量守恒定律，兩反應(yīng)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(yīng)，請舉出我們?nèi)缬覉D汽油燃燒是個放熱反應(yīng)，請舉出我們常見的吸熱反應(yīng)和放熱

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

9、燒?！旧魉忌魉?】 請用表格的形式比較熱化學(xué)方程式與普通化請用表格的形式比較熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的差別。學(xué)方程式的差別。提示提示化學(xué)方程式化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式熱化學(xué)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?jǐn)?shù)，是整數(shù)也可以是分?jǐn)?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(xué)式后注明必須在化學(xué)式后注明H正負(fù)號正負(fù)號及單位及單位不要求標(biāo)注不要求標(biāo)注放熱：放熱：H0；單位：單位：kJmol1意義意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化質(zhì)變化不僅

10、表明了化學(xué)反應(yīng)中不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)中的能量變化類型類型比較比較放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原形成原因因反應(yīng)物具有的總能量大于反應(yīng)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(yīng)物具有的總能量小于反應(yīng)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(xué)與化學(xué)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(yīng)物分子斷總能量大于反應(yīng)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(yīng)物分子斷總能量小于反應(yīng)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(yīng)的能量變化如圖所示，有關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示，有關(guān)兩者反應(yīng)的說法正確的是兩者反應(yīng)的說法正確的是()。A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)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(yīng)不需要加熱就能進行該反應(yīng)不需要加熱就能進行D1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反應(yīng)生成反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)物的總能量比反應(yīng)物的由能量變化可知，反應(yīng)產(chǎn)物的總能量比反應(yīng)物的總能量低，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但并不是不需要加熱；當(dāng)總能量低，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，但并不是不需要加熱；當(dāng)1 mol CO2(g)和和1 mol H2(g)反應(yīng)生成反應(yīng)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(yīng)物總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量大于反應(yīng)產(chǎn)物總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其逆過程為吸熱反應(yīng)，與反應(yīng)條件無必然的聯(lián)系。其逆過程為吸熱反應(yīng)，與反應(yīng)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(xué)反應(yīng)都伴隨

13、著能量變化，有能量變化物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，有能量變化的都是化學(xué)反應(yīng)的都是化學(xué)反應(yīng)B伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化C在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓與反在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓與反應(yīng)產(chǎn)物的總焓一定不同應(yīng)產(chǎn)物的總焓一定不同D在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓總是在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓總是高于反應(yīng)產(chǎn)物的總焓高于反應(yīng)產(chǎn)物的總焓解析解析物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時都伴隨著能量的變化，伴有物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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(xué)變化，當(dāng)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(xué)變化

14、，當(dāng)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(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的時也伴有能量變化，在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓總焓(設(shè)為設(shè)為x)與反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)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(xué)，化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)；反應(yīng)為放熱反應(yīng)；xy，化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；，化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；xy，故選，故選C。答案答案C1熱化學(xué)方程式書寫的基本步驟熱化學(xué)方程式書寫的基本步驟第一步寫出化學(xué)反應(yīng)方程式；第二步依據(jù)題目信息注明第一步寫出化學(xué)反應(yīng)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(fù)號負(fù)號)；最后寫出熱化學(xué)方程式。；最后寫出熱化學(xué)方程式。2書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)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(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，焓變因為反應(yīng)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(xué)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(xué)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(xué)方程式的右邊且中間

16、有空格。若只能寫在熱化學(xué)方程式的右邊且中間有空格。若為放熱反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，H為為“”；若為吸熱反應(yīng)，；若為吸熱反應(yīng)，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(yīng)的各物質(zhì)的物，該單位是表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式的系數(shù)相對應(yīng)，并不是質(zhì)的量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)式的系數(shù)相對應(yīng)，并不是指指1 mol物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。(3)注明反應(yīng)條件注明反應(yīng)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(yīng)有關(guān)，如同一反應(yīng)在不同溫度下進行時的焓變是不同的。因此書寫熱化學(xué)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(xué)方程式時應(yīng)注明時應(yīng)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(xué)方程式中熱化學(xué)方程式中H的數(shù)值必須與化學(xué)式前面的系數(shù)的數(shù)值必須與化學(xué)式前面的系數(shù)相對應(yīng)。相對應(yīng)。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(xué)方程式正誤判斷的熱化學(xué)方程式正誤判斷的“四看四看”“一看一看”化學(xué)原理是否正確；化學(xué)原理是否正確；“二看二看”狀態(tài)是否標(biāo)明；狀態(tài)是否標(biāo)明；“三看三看”反應(yīng)熱符號及單位是否正確；反應(yīng)熱符號及單位是否正確；“四看四看”反應(yīng)熱數(shù)值是否與系數(shù)和狀態(tài)相對應(yīng)。反應(yīng)熱數(shù)值是否與系數(shù)和狀態(tài)相對應(yīng)。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(yīng)為錯，應(yīng)為kJmol1，D中反應(yīng)是放熱反應(yīng)，中反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H0。答案答案B 實驗探究一測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱實驗探究一測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹繙y定強酸與強堿反應(yīng)的反應(yīng)熱，體驗化學(xué)反應(yīng)的熱效測定強酸與強堿反應(yīng)的反應(yīng)熱，體驗化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。應(yīng)?！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