化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化

1、專題專題2 2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第二單元第二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量化學(xué)反應(yīng)中的熱量一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，必然伴隨化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，必然伴隨有能量有能量（熱能、光能、電能）（熱能、光能、電能）的變化。的變化。說出下列過程中的說出下列過程中的能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化方式方式你知你知道嗎道嗎石油氣的燃燒石油氣的燃燒電池電池鎂條燃燒鎂條燃燒閃電時產(chǎn)生氮氧化物閃電時產(chǎn)生氮氧化物實驗方案實驗方案 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 實驗一：鎂條與鹽酸實驗一：鎂條與鹽酸反應(yīng)，用手觸摸試管，反應(yīng)，用手觸摸試管，感受溫度。感受溫度。 實驗二：氫

2、氧化鋇晶實驗二：氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)，體與氯化銨晶體反應(yīng)，用手觸摸燒杯外壁，用手觸摸燒杯外壁，感受溫度。感受溫度。 試管外壁試管外壁發(fā)熱發(fā)熱鎂與鹽酸反應(yīng)鎂與鹽酸反應(yīng)有熱量放出有熱量放出溫度降低溫度降低氫氧化鋇晶體與氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)氯化銨晶體反應(yīng)需要吸收熱量需要吸收熱量活動與探究活動與探究一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化1 1、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)吸熱吸熱反應(yīng)：有吸收反應(yīng)：有吸收熱量熱量 的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)放熱放熱反應(yīng)：有反應(yīng)：有熱量熱量 放出的化學(xué)反應(yīng)放出的化學(xué)反應(yīng)交流與討論交流與討論P35

3、放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)燃料的燃燒燃料的燃燒金屬與酸金屬與酸/ /水水鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)大多化合反應(yīng)大多化合反應(yīng)中和反應(yīng)中和反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)C+CO2， H2+CuOC+H2O (g) 銨鹽銨鹽+ +堿堿大多分解反應(yīng)大多分解反應(yīng)Ba(OH)28H2O與與NH4Cl2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H =571.6 kJ mol-1例如：例如：二、二、熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式表示方法：反應(yīng)熱符號表示方法：反應(yīng)熱符號:H 單位單位: kJmol-1 當(dāng)當(dāng)H 0時，為時，為吸熱吸熱反應(yīng)，用反應(yīng)，用“+”表示。表示。1.1.定義定義：表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式表明反應(yīng)放出或吸收的熱

4、量的化學(xué)方程式H H2 2( (g g) ) + Cl+ Cl2 2( (g g) )=2HCl=2HCl( (g g) ) H = - - 184.6kJ/mol觀察以下熱化學(xué)反應(yīng)方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么？觀察以下熱化學(xué)反應(yīng)方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么？2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H H-483.6 kJ/mol-483.6 kJ/mol2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/mol結(jié)論：結(jié)論：同種物質(zhì)同種物質(zhì)狀態(tài)不同狀態(tài)

5、不同，能量不同，能量不同2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/molH H2 2(g) +1/2O(g) +1/2O2 2(g)= H(g)= H2 2O(l) O(l) H H-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol結(jié)論：結(jié)論：H H 的值與化學(xué)計量數(shù)成正比的值與化學(xué)計量數(shù)成正比化學(xué)計量數(shù)只表示化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量物質(zhì)的量，可用分數(shù)，可用分數(shù)（2）標明物質(zhì)的狀態(tài)，用標明物質(zhì)的狀態(tài)，用g、l、s分別代表氣分別代表氣態(tài)態(tài)（gas）、液態(tài)）、液態(tài) (liquid)、固

6、態(tài)、固態(tài)(solid) （3）用用H（方程右側(cè)方程右側(cè)） 標明標明一定條件一定條件下反下反應(yīng)放出或吸收的熱量，應(yīng)放出或吸收的熱量，放熱為負值，吸熱為正放熱為負值，吸熱為正值值。 （4）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，只表示不表示分子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量物質(zhì)的量，因此可以，因此可以是整數(shù)或簡單分數(shù)。是整數(shù)或簡單分數(shù)。2 2、熱化學(xué)方程式書寫、熱化學(xué)方程式書寫（5）對于同一化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，）對于同一化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其其H 也不同，即也不同，即H 的值與計量數(shù)成正比的值與計量數(shù)成正比。P35 問題解決問題解決（1）書寫正

7、確的方程式，無需注明反應(yīng)條件。書寫正確的方程式，無需注明反應(yīng)條件。 在一定的條件下當(dāng)64克SO2氣體被氧化成SO3氣體時共放出熱量98.3kJ,寫出熱化學(xué)方程式已知在1105Pa，25條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，寫出熱化學(xué)方程式N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成17g NH3(g),放出46.1kJ熱量 寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式標準狀況下,44.8L C2H2(g)在O2(g)中完全燃燒生成CO2(g)和H2O(I).放出2598.8KJ熱量,寫熱化學(xué)方程式三、化學(xué)反應(yīng)與能量變化三、化學(xué)反應(yīng)與能量變化實質(zhì)上就是實質(zhì)上就是舊的化學(xué)鍵斷裂舊的化學(xué)鍵斷裂和和新的化學(xué)鍵形成新的

8、化學(xué)鍵形成的過程的過程從微觀角度分析從微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)？化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)？斷開斷開化學(xué)鍵：化學(xué)鍵：吸收吸收能量能量形成形成化學(xué)鍵：化學(xué)鍵：放出放出能量能量斷開斷開化學(xué)鍵所化學(xué)鍵所吸收吸收的能量的能量 形成形成化學(xué)鍵所化學(xué)鍵所放出放出的能量的能量斷斷開開化學(xué)鍵所化學(xué)鍵所吸收吸收的能量的能量 4Q 4Q3 3 B. 2QB. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D. QD. Q1 1 + Q + Q2 2 = Q = Q3 3B B課堂練習(xí)課堂練習(xí)1gH1gH2 2在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水

9、并放出水并放出143kJ143kJ熱量熱量寫出下列熱化學(xué)方程式寫出下列熱化學(xué)方程式回顧練習(xí)回顧練習(xí)12H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l); O(l); H H572kJ572kJmolmol- - 練習(xí)練習(xí)2 250C，1.01105Pa下，下，4g CO在氧氣中燃在氧氣中燃燒生成燒生成CO2，放出，放出 9. 6kJ熱量，寫出熱量，寫出CO燃燒的熱化學(xué)燃燒的熱化學(xué)方程式。方程式。2CO(g)+O2CO(g)+O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)(g)；H=-134.4 H=-134.4 kJ kJ molmol-1 -1 2CO + O2

10、 = 2CO2228gQ9.6kJ4 g解：解： 設(shè)設(shè)2mol CO 燃燒放出的熱量為燃燒放出的熱量為 Q228g : 4g = Q : 9.6 kJ Q =134.4 kJ放熱放熱一、燃料的燃燒一、燃料的燃燒、主要燃料的熱值、主要燃料的熱值煤、石油、天然氣（煤、石油、天然氣（化石燃料化石燃料）氫氣）氫氣物質(zhì)物質(zhì)天然氣天然氣 石油石油 煤炭煤炭氫氣氫氣乙醇乙醇熱量熱量KJ/g56483314329這些燃料中哪種放出的熱量最多這些燃料中哪種放出的熱量最多熱值熱值在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量全燃燒所放出的熱量O2H2O吸收能量吸收能量H2放出能量放出能

11、量例例 2拆開拆開1mol H1mol H2 2 需需436KJ ,436KJ ,拆開拆開molOmolO2 2需需496KJ, 496KJ, 形成形成mol H-Omol H-O鍵釋放鍵釋放463KJ463KJ2.2.鍵能鍵能 P36P36資料卡資料卡在在298K(25)298K(25)和和100kPa100kPa條件下條件下, ,氣氣態(tài)分子態(tài)分子斷開斷開( (或形成或形成)1mol)1mol化學(xué)鍵所吸收化學(xué)鍵所吸收（或放出）（或放出）的能量的能量叫鍵能。叫鍵能。3.標準燃燒熱標準燃燒熱在在101KPa101KPa時，時，1mol1mol物質(zhì)完全燃燒物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化生成穩(wěn)定的氧化物

12、時所物時所放出的熱量放出的熱量，叫做該物質(zhì)的，叫做該物質(zhì)的標準燃燒熱標準燃燒熱. .如：測得如：測得101kPa時時1mol C完全燃燒放出完全燃燒放出393.5kJ的熱量，這就是的熱量，這就是C的燃燒熱。的燃燒熱。熱化學(xué)方程式為：熱化學(xué)方程式為：C(s)+O2(g)=CO2(g); H=393.5kJ/mol強調(diào)：強調(diào)：規(guī)定是在規(guī)定是在101 kPa101 kPa壓強下測出熱量。書中壓強下測出熱量。書中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在101kPa101kPa下測定出來下測定出來的。因為壓強不同，反應(yīng)熱有所不同。的。因為壓強不同，反應(yīng)熱有所不同。規(guī)定可燃物的物質(zhì)的量為規(guī)定可燃物的物

13、質(zhì)的量為1mol1mol（這樣才有（這樣才有可比性）。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱可比性）。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可燃物的化學(xué)計量數(shù)為化學(xué)方程式中，可燃物的化學(xué)計量數(shù)為1 1，其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)常出現(xiàn)分數(shù)。其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)常出現(xiàn)分數(shù)。生成穩(wěn)定化合物生成穩(wěn)定化合物。C COC CO2 2，H H2 2 H H2 2O O（L L）敘述燃燒熱時，用正值，在熱化學(xué)方程式敘述燃燒熱時，用正值，在熱化學(xué)方程式中用中用H H表示時取負值。表示時取負值。例：在例：在101kPa101kPa時時,2molCH,2molCH4 4燃燒生成燃燒生成COCO2 2和液態(tài)和液態(tài)H H2 2O

14、 O，放，放出出1780kJ1780kJ的熱量，的熱量，CHCH4 4的燃燒熱是多少？的燃燒熱是多少？10000L 10000L CHCH4 4（標況）（標況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？解：解：根據(jù)題意：甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：根據(jù)題意：甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=890kJ/mol燃燒即甲烷的燃燒熱為即甲烷的燃燒熱為890kJ/mol10000L甲烷的物質(zhì)的量為甲烷的物質(zhì)的量為:n(CH4)=(10000L)/ (22.4L/mol) = 446mol446mol890kJ/mol=3.97105kJ練

15、練 習(xí)習(xí) 燃燒燃燒0.1g0.1g酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）生成液態(tài)水和二氧）生成液態(tài)水和二氧化碳，放出的熱量為化碳，放出的熱量為2979J2979J計算酒精的燃燒熱計算酒精的燃燒熱C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l); H=1370.34kJ/mol16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖提高燃料的使用效率提高燃料的使用效率空氣不足，燃燒就不完全，浪費空氣不足，燃燒就不完全，浪費資源，產(chǎn)生的大量資源，產(chǎn)生的大量CO危害人體危害人體健康；過量的空氣會帶走部分熱健康；過量的空氣會帶走部分熱量，同樣造成浪費量，同樣造成浪費將固體燃料粉碎，或?qū)⒐腆w燃料粉碎，或?qū)⒁后w燃料以霧狀噴出，液體燃料以霧狀噴出，以增大燃料與空氣的接以增大燃料與空氣的接觸面積觸面積煤中所含硫在燃燒煤中所含硫在燃燒時會生成時會生成SO2要有適當(dāng)過量的空氣；要有適當(dāng)過量的空氣；燃料與空氣要有足夠燃料與空氣要有足夠大的接觸面積大的接觸面積練習(xí)：下列說法正確的是（練習(xí)：下列說法正確的是（ ）A.需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱的反應(yīng)在常溫下就一定能進行放熱的反應(yīng)在常溫下就一定能進行C.反應(yīng)是放熱還是吸熱是由反應(yīng)物和生成反應(yīng)是放熱還是