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文檔簡介
第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化能量是物質(zhì)運動的一種度量。自然界一切物質(zhì)都具有能量,能量具有各種不同的形式,能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個物體傳遞給另一個物體,在轉(zhuǎn)換和傳遞的過程中,各種形式能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。一、能量守恒和轉(zhuǎn)化2、能量的形式:機械能、光能、熱能、電能、電磁能、化學能等。1、能源:指產(chǎn)生機械能、光能、熱能、電磁能、化學能等各種能量的自然資源拓展視野:p75能源的種類和儲量(關注當今世界的三大問題之一——能源問題)第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量1能量是物質(zhì)運動的一種度量。自然界一切物質(zhì)都具有能量,能量具有各種不同的形式,能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個物體傳遞給另一個物體,在轉(zhuǎn)換和傳遞的過程中,各種形式能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。一、能量守恒和轉(zhuǎn)化2、能量的形式:機械能、光能、熱能、電能、電磁能、化學能等。1、能源:指產(chǎn)生機械能、光能、熱能、電磁能、化學能等各種能量的自然資源拓展視野:p75能源的種類和儲量(關注當今世界的三大問題之一——能源問題)能量是物質(zhì)運動的一種度量。自然界一切物質(zhì)都具有能量,能量具有2那么,能量從哪里來呢?(閱讀書p74)人類常利用的煤、石油、天然氣和食物的能量,歸根到底都是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的,并以化學能的形式儲存下來??商峁I養(yǎng)物質(zhì):如糖類、脂肪和蛋白質(zhì)(p.74)那么,能量從哪里來呢?(閱讀書p74)人類常利用的煤、石油、3自然界中能量轉(zhuǎn)化的形式多種多樣,物質(zhì)的三態(tài)變化是一種常見的能量轉(zhuǎn)化方式。固態(tài)物質(zhì)(s)solid液態(tài)(l)liquid氣態(tài)(g)gas吸收能量吸收能量放出能量放出能量能量的合理利用對日常生活和生產(chǎn)發(fā)展有著重要的影響!自然界中能量轉(zhuǎn)化的形式多種多樣,固態(tài)物質(zhì)(s)液態(tài)(l)氣態(tài)4二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象實驗1:觀察高錳酸鉀溶于水的現(xiàn)象?復習提問:什么是溶液?溶液(solution)是由一種或一種以上的物質(zhì)[溶質(zhì)(solute)]分散到另一種物質(zhì)[溶劑(solvent)]里,而形成的均一、穩(wěn)定的混合物。二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象復習提問:什么是溶液?5實驗2:觀察氯化銨、氫氧化鈉,氯化鈉晶體溶于水時,溶液的溫度變化。結論:NaOH溶于水,溶液溫度升高。
NH4Cl晶體溶于水,溶液溫度降低。NaCl晶體溶于水時,溶液溫度基本不變。思考:為什么不同溶質(zhì)在溶解時表現(xiàn)出不同的熱效應呢?即:物質(zhì)在溶于水的過程中伴有溫度變化。實驗2:觀察氯化銨、氫氧化鈉,氯化鈉晶體溶于水時,溶液的溫度6溶解的兩個過程1.擴散:溶質(zhì)的分子或離子受到水分子的作用向水中擴散的過程。
吸收熱量,物理過程。2.水合:溶質(zhì)分子或離子和水分子結合構成水合分子或水合離子的過程。放出熱量,化學過程。溶解的兩個過程1.擴散:溶質(zhì)的分子或離子受到水分子的作用向7例:糖分子在水中的溶解過程。1.把糖分子放入水中糖分子水分子2.糖分子克服分子間作用力,從外界吸收能量,擴散到水中。3.糖分子和水分子結合形成水合分子。例:糖分子在水中的溶解過程。1.把糖分子放入水中糖分子水分子8那么,現(xiàn)在你知道為什么有的物質(zhì)溶解時溶液溫度升高,而有的物質(zhì)溶解時溶液的溫度卻降低了嗎?當放熱多于吸熱,就表現(xiàn)為放熱,在溶解時,溶液的溫度升高。解釋:這兩個過程對不同的溶質(zhì)來說,吸收的熱量和放出的熱量并不相等。當吸熱多于放熱,就表現(xiàn)為吸熱,在溶解時,溶液的溫度就降低。那么,現(xiàn)在你知道為什么有的物質(zhì)溶解時溶液溫度升高,當放熱多于9Q吸≈Q放溶液溫度無明顯變化Q吸>Q放溶液溫度下降Q吸<Q放溶液溫度升高溶解擴散過程水合過程:吸收熱量:放出熱量溫度變化取決于吸收熱量和放出熱量的差值。即:物質(zhì)在溶解過程中總是伴隨著能量的變化。表現(xiàn)出來的放熱或吸熱現(xiàn)象,則是溶質(zhì)微粒在擴散過程中的能量變化的總效應。Q吸≈Q放溶液溫度無明顯變化Q吸>Q放溶液溫度下降Q吸<10解釋1:氯化銨晶體溶于水溶液溫度降低?解釋2:氯化鈉晶體溶于水溶液溫度為何無顯著的變化?練習3:硝酸銨溶于水,溶液溫度顯著降低,這是由于()A.硝酸銨溶解時只發(fā)生擴散過程。B.硝酸銨溶解時只發(fā)生水合過程。C.硝酸銨溶于水時,擴散過程吸收的熱量大于水合過程放出的熱量。D.硝酸銨溶于水時,擴散過程吸收的熱量小于水合過程放出的熱量。C解釋1:氯化銨晶體溶于水溶液溫度降低?解釋2:氯化鈉晶體溶于114.用Q擴、Q合表示溶解時擴散過程及水合過程中能量變化絕對值。氫氧化鉀溶解時的能量變化可用
式表示氯化鈉溶解時的能量變化可用
式表示A、Q擴>Q合B、Q擴<Q合C、Q擴=Q合=0
D、Q擴=Q合≠0BD4.用Q擴、Q合表示溶解時擴散過程及水合過程中能量變化絕對值12三.溶解和結晶:1.定義:當條件改變,晶態(tài)溶質(zhì)從溶液中析出,這個過程稱為結晶(crystallize).分析現(xiàn)象:1.將NaCl固體放入不飽和NaCl溶液中2、將NaCl固體放入飽和NaCl溶液中3、將50℃KNO3飽和溶液溫度降到20℃4、將少量KNO3晶體放入飽和的KNO3溶液中,然后加熱溶液。三.溶解和結晶:1.定義:當條件改變,晶態(tài)溶質(zhì)從溶液中13討論:當溶質(zhì)溶解速率和結晶速率的相對大小不同時,看到的現(xiàn)象和溶液所處狀態(tài)有何不同?注意:結晶和溶解是同時進行的兩個相反的過程。不飽和溶液溶解溶解速率<結晶速率結晶飽和溶液溶解速率=結晶速率不增不減飽和溶液溶解速率>結晶速率溶解平衡(solutionequilibrium)討論:當溶質(zhì)溶解速率和結晶速率的相對大小不同時,看到的現(xiàn)象和14定義:當溶液達到飽和狀態(tài)時,溶質(zhì)的溶解速率等于溶質(zhì)的結晶速率,表面上溶質(zhì)不再減少,也不再增加。此時溶液達到溶解平衡狀態(tài)。定:溶液的濃度保持一定,不再變化。說明:飽和溶液的溶解平衡狀態(tài)特征:等:溶解速率等于結晶速率。動:動態(tài)平衡。仍在溶解、結晶。2.溶解平衡定義:當溶液達到飽和狀態(tài)時,溶質(zhì)的溶解速率等于溶質(zhì)的結15課堂練習、關于溶解平衡的說法不正確的是
。A、溶解平衡的本質(zhì)是結晶速度等于溶解速度。B、溶解平衡是個動態(tài)平衡,既有溶質(zhì)的結晶又有溶質(zhì)的溶解。C、達到溶解平衡時,此溶液不一定是飽和溶液。D、當達到溶解平衡時,溶液中各種微粒的濃度不再變化,固體的質(zhì)量也不再變化,但固體的形狀可以變化。C課堂練習、C163.溶解度與溫度(2)溶解度受溫度影響改變較大的固體物質(zhì),一般用冷卻熱飽和溶液的方法使溶質(zhì)結晶析出(如:CuSO4,明礬,KNO3)(1)溶解度受溫度影響變化不大的物質(zhì),一般用
蒸發(fā)溶劑的方法使溶質(zhì)結晶析出(如:曬鹽)應用:復習:在一定溫度下,某物質(zhì)在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的克數(shù),叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度.(S)——即蒸發(fā)結晶——即降溫結晶3.溶解度與溫度(2)溶解度受溫度影響改變較大的固體物質(zhì),17定義:自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體其中,含有水分子的晶體叫結晶水合物(crystallinehydrate)膽礬(又稱藍礬)綠礬明礬(CuSO4·5H2O)(FeSO4·7H2O)[KAl(SO4)2·12H2O)]
生石膏熟石膏皓礬芒硝(CaSO4·2H2O)(2CaSO4·H2O)(ZnSO4·7H2O)(Na2SO4·
10H2O)例:常見的結晶水合物4.晶體和結晶水合物定義:自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體其中,含有水分18注:并不是所有的晶體都含有結晶水,如食鹽、硝酸鉀等。問:結晶水合物是混合物?純凈物?食鹽晶體硝酸鉀晶體練一練:1.在一碳酸鈉飽和溶液中,加入含18O的無水碳酸鈉粉末a克,如果保持溫度不變,以下說法正確的是()A.溶液中可找到含18O的CO32-B.a克粉末不變,不再溶解C.部分溶解,溶液中無18O的CO32-D.最終溶液濃度下降A注:并不是所有的晶體都含有結晶水,如食鹽、硝酸鉀等。問:結晶195.風化,潮解
在室溫和干燥的空氣里,結晶水合物失去一部分或全部結晶水,這種現(xiàn)象稱為風化
(如:石堿Na2CO3.10H2O,膽礬CuSO4.5H2O)1.風化Na2CO3.10H2ONa2CO3.xH2O+(10-x)H2O常溫、干燥空氣中想一想:如何檢驗酒精中含有水分?5.風化,潮解1.風化Na2CO3.10H2O20可作干燥劑晶體吸收空氣里的水蒸氣,在晶體表面逐漸形成溶液。(如:CaCl2,NaOH固體)2.潮解:問:藍色硫酸銅晶體受熱是不是風化?
向無水硫酸銅滴幾滴水是不是潮解?上述這兩個實驗的變化過程屬于物理變化還是化學變化?探究:請描述NaOH固體在空氣中經(jīng)過的所有變化氫氧化鈉潮解后的氫氧化鈉碳酸鈉晶體碳酸鈉粉末吸收空氣水分潮解吸收水和二氧化碳常溫、干燥空氣中風化可作干燥劑晶體吸收空氣里的水蒸氣,在晶體215.2化學變化中的能量變化5.2化學變化中的能量變化22化學反應中,除有新物質(zhì)生成外,常伴隨著能量的變化。制取所需物質(zhì);利用化學反應所釋放的能量?!饽堋娔堋獰崮埽ㄖ饕问剑┗瘜W反應中,除有新物質(zhì)生成外,常伴隨著——光能——23一、化學反應中的熱效應有熱量放出的化學反應叫做放熱反應;反應時所放出或吸收的熱量,簡稱反應熱。定義化合反應(二氧化碳與碳的反應除外)酸堿中和反應燃燒金屬與酸的反應:鋁與鹽酸反應溫度升高常見的放熱反應一、化學反應中的熱效應有熱量放出的化學反應叫做放熱反應24吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。分解反應是吸熱反應;二氧化碳與碳的反應,H2還原CuO,C和水蒸氣;氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應。
表示方法C+O2CO2+Q點燃C+CO22CO
-Q高溫準確測量時需注明反應條件(25oC;1atm)需要加熱的反應一定是吸熱反應?NO!吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。分解反應是吸熱反應;25為什么有的化學反應放熱,有的反應吸熱??化學能:潛藏在物質(zhì)內(nèi)部、只有在化學反應時才釋放出來的能量。固態(tài)液態(tài)氣態(tài)能量依次升高為什么有的化學反應放熱,有的反應吸熱??化學能:潛藏在物質(zhì)內(nèi)26?取決于反應物和生成物能量的相對高低程度為什么有的化學反應放熱,有的反應吸熱?∑E(反應物)>∑E(生成物)放熱反應(能量釋放)∑E(反應物)<∑E(生成物)吸熱反應(能量貯存)+Q表示放熱反應?!猀表示吸熱反應?取決于反應物和生成物能量的相對高低程度為什么有的化學反應放27放熱反應中的能量變化+放出能量化學反應中的熱效應反應物總能量放熱反應+放出能量生成物總能量放熱反應中的能量變化+放出能量化學反應中的熱效應反應物放熱28吸熱反應中的能量變化反應物總能量吸熱反應+吸收能量生成物總能量吸熱反應中的能量變化反應物吸熱反應+吸收能量生成物29應用用于判斷生成物熱穩(wěn)定性的大小在化學反應中,生成相等物質(zhì)的量的生成物時,放出或吸收熱量的大小是生成物熱穩(wěn)定性的有效標志。放出熱量大→生成物能量低→生成物越穩(wěn)定→熱穩(wěn)定性越大例1:
氫氣和氧氣化合生成1mol水蒸氣,放熱241.8kJ;氫氣和硫蒸汽化合生成1mol硫化氫,放熱20.1kJ.水的熱穩(wěn)定性>硫化氫的熱穩(wěn)定性應用用于判斷生成物熱穩(wěn)定性的大小在化學反應中,301.對于放熱反應2H2+O2→2H2O,下列說法中正確的是()A.產(chǎn)物H2O所具有的總能量高于反應物H2和O2所具有的總能量B.反應物H2和O2所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量C.反應物H2和O2所具有的總能量等于產(chǎn)物H2O所具有的總能量D.反應物H2和O2具有的能量相等B1.對于放熱反應2H2+O2→2H2O,下列說31為什么生成水的反應需要點燃條件??能量能量O2H2OH2(吸收能量)舊分子拆開原子(放出能量)新分子結合吸收能量<放出能量放熱反應吸收能量>放出能量吸熱反應決定為什么生成水的反應需要點燃條件??能量能量O2H2OH2(吸32化學反應實質(zhì)吸收能量吸熱放熱反應物生成物能量反應過程舊鍵的斷裂吸熱放熱反應物生成物能量反應過程∑E反>∑E生∑E反
<∑E生放出能量放熱反應吸熱反應∑E放>∑E吸∑E放<∑E吸新鍵的形成化學反應實質(zhì)吸收能量吸熱放熱反應物生成物能量反應過程舊鍵33放熱和吸熱不是化學變化特有的現(xiàn)象,物理變化也可以。如干冰的蒸發(fā)等放熱還是吸熱跟反應的條件是沒關系的,它們?nèi)Q于反應物和生成物之間的能量大小.放熱和吸熱不是化學變化特有的現(xiàn)象,物理變化也可以。如干冰的蒸34能量反應過程生成物反應物反應熱E1E2該反應是放熱反應還是吸熱反應科學探究E能量反應過程生成物反應物反應熱E1E2該反應是放熱反應還是吸35催化劑對反應速率的影響能量反應過程生成物反應物反應熱E1E2活化分子加了催化劑沒加催化劑問題研究催化劑對反應速率的影響能量反應過程生成物反應物反應熱E1E2361.下列反應屬于放熱反應的是()氫氣還原氧化銅氫氣在氧氣中燃燒碳酸鈣高溫分解成氧化鈣和二氧化碳氫氧化鉀和硫酸中和2.下列反應屬于吸熱反應的是()二氧化碳與赤熱的碳反應生成一氧化碳葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應鋅粒與稀H2SO4反應制取H2BDAC1.下列反應屬于放熱反應的是()B37二、熱化學方程式表示化學反應所放出或吸收熱量的化學方程式。定義書寫注意事項①2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ②
2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ③
H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8kJ★右端注上熱量的數(shù)值與符號,放出熱量用“+”,吸收熱量用“-”;★反應物和生成物要注明其聚集狀態(tài);★化學式前的系數(shù)表示反應物和生成物的物質(zhì)的量,可以用分數(shù).不僅表明反應的反應物和生成物;還表明一定量物質(zhì)在反應中放出或吸收的熱量。意義★反應溫度、壓強不同其Q也不同,中學階段指的是25℃,101.5KPa二、熱化學方程式表示化學反應所放出或吸收熱量的化學方程式。定38例在相同溫度下,下列3個反應放出的熱量分別以Q1、Q2、Q3表示,則Q1、Q2、Q3的關系是(
)(1)2H2(氣)+O2(氣)→2H2O(氣)+Q1(2)2H2(氣)+O2(氣)→2H2O(液)+Q2(3)H2(氣)+1/2O2(氣)→H2O(氣)+Q3A.Q1>Q2,
Q2=2Q3
B.Q1=Q2=Q3
C.Q1<Q2,Q3=Q1/2
D.無法比較C例在相同溫度下,下列3個反應放出的熱量分別以Q1、Q2、391.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是()A、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(g)+48.40kJB、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)+5518kJC、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)-5518kJD、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)+48.40kJ課堂練習2.由氫氣和氧氣生成1mol水蒸氣時放出241.8kJ的熱量,而每當有1克水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水時會放熱2.444kJ。求氫氣完全燃燒生成1mol液態(tài)水時放出多少熱量?B1.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃40請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式:C(石墨s)+O2(g)→CO2(g)+393.5kJC(金剛石s)+O2(g)→CO2(g)+395.0kJ說明金剛石具有的總能量高,石墨比金剛石更穩(wěn)定請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式:C(石墨s)+41燃燒熱的概念:
在25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。2C8H18(l)+25O2(g)→16CO2+18H2O(l)+11036KJ思考:①C8H18的燃燒熱是多少?
5518KJ②1molC8H18燃燒時放出了多少熱?
5518KJ/mol燃燒熱的概念:2C8H18(l)+25O2(g)→16CO242燃燒熱例2:實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出393.5kJ的熱量,這就是H2的燃燒熱。H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8kJ例1:實驗測得101kPa時1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量,這就是碳的燃燒熱。C(s)+O2(g)→CO2(g)+393.5kJ燃燒熱例2:實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒生成液43H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8kJH2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)+241.8kJ2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ2.已知熱化學方程式:則氫氣的燃燒熱為:_______285.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8k44中和反應的熱效應——中和熱1.定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應,生成1mol水時的反應熱叫做中和熱。2.中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)→H2O(1)+57.3kJ
條件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子反應物:(強)酸與(強)堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應3、生成1mol水。中和反應的實質(zhì)是H+和OH-化合生成H20,若反應過程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應熱也不在中和熱之內(nèi)4、放出的熱量:57.3kJ/mol中和反應的熱效應——中和熱45例:已知H+(aq)+OH-(aq)→H2O(l)+57.3kJ;求下列中和反應中放出的熱量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出多少kJ的熱量。(2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應,放出多少kJ的熱量。28.728.7例:已知H+(aq)+OH-(aq)→H2O(l)+57.346【例1】
在101kPa時,1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出890kJ的熱量,CH4的燃燒熱為多少?1000LCH4(標準狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?【例1】
在101kPa時,1molCH4完全燃燒47【解】根據(jù)題意,在101kPa時,1molCH4
完全燃燒的熱化學方程式為:
CH4(g)+2O2(g)→
CO2(g)+2H2O(l)+890kJ
即CH4的燃燒熱為890kJ/mol。
1000LCH4(標準狀況)的物質(zhì)的量為:
n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol
1molCH4
完全燃燒放出890kJ的熱量,44.6molCH4
完全燃燒放出的熱量為:44.6mol×890kJ/mol=3.97×104kJ
答:CH4的燃燒熱為890kJ/mol,1000LCH4(標準狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為
3.97×104kJ?!窘狻扛鶕?jù)題意,在101kPa時,1molCH4完全48【例2】
葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學方程式為:
C6H12O6(s)+6O2(g)→
6CO2(g)+6H2O(l)+2800kJ
葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。
【例2】
葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的49解:根據(jù)題意,葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。100g葡萄糖的物質(zhì)的量為:
n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)
=100g/180g·mol-1=0.556mol1molC6H12O6完全燃燒放出2800kJ的熱量,0.556molC6H12O6完全燃燒放出的熱量為:
0.556mol×2800kJ/mol=1560kJ答:100g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1560kJ的熱量。解:根據(jù)題意,葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。50燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系51練習:下例說法正確的是()需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應任何放熱反應在常溫條件下一定能發(fā)生反應反應物和生成物所具有的總能量決定了放熱還是吸熱吸熱反應在一定條件下(常溫、加熱等)也能發(fā)生反應CD練習:下例說法正確的是(52下列說法不正確的是()干冰蒸發(fā)吸收大量的熱,這不是化學反應中的吸熱現(xiàn)象酒精常被用作酒精燈和內(nèi)燃機中的燃料,說明酒精燃燒是放熱反應木炭常溫下不燃燒,加熱才燃燒,說明木炭燃燒是吸熱反應人們用氫氧焰焊接金屬,主要是利用了氫氣和氧氣化合時所放出的熱量C下列說法不正確的是()C53三、燃料的充分利用1、燃料的充分燃燒2、熱能的充分利用改進設備、利用余熱、防止熱損失;采用熱交換器(1)通入充足且適量的空氣;(2)增大燃料與空氣的接觸面:固體燃料粉碎、液體燃料噴霧(3)煤炭的氣化和液化三、燃料的充分利用1、燃料的充分燃燒2、熱能的充分利用改進設54熱交換原理使一種反應物放出的熱量,用于加熱另一種反應物。當一種流體在管道內(nèi)流動,另一種流體在管道外逆向流動,它們通過管壁進行熱交換,使熱的流體得到降溫,冷的流體得到預熱。高溫氣體冷氣熱氣體低溫氣體熱交換原理使一種反應物放出的熱量,用于加熱另一種反應物。高溫55鞏固練習:下列說法正確的是()化學反應中的能量變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化煤和石油屬于可再生能源要使燃料燃燒只需要大量的氧氣汽車排出大量尾氣中含有CO會污染大氣
目前世界上最重要的礦物燃料是()水煤氣B.CO
C.石油D.天然氣ADD鞏固練習:下列說法正確的是(56下列不是化石能源的是()氫氣B.煤C.石油D.天然氣酸雨危害可包括()
①對人體的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,②引起河流,湖泊的水體酸化,嚴重影響水生動植物的生長,③破壞土壤,植被,森林④腐蝕金屬,油漆,皮革,紡織品及建筑材料等,⑤滲入地下,可能引起地下水酸化.A.①③⑤B.①②③④
C.①③④⑤D.①②③④⑤AD下列不是化石能源的是()57反饋練習2.化石燃料的不可再生性,要求我們的努力方向是()A.提高燃料的燃燒效率B.加快開發(fā)煤、石油等C.從外國進口D.尋找新能源3.有人預言,H2是21世紀最理想的能源,其根據(jù)不正確的是()A.生產(chǎn)H2的原料來源廣闊B.在等質(zhì)量的可燃氣體中,H2燃燒時放出的熱量多C.H2易液化,攜帶方便D.燃燒時無污染ADC反饋練習2.化石燃料的不可再生性,要求我們的努力方向是(581.航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4C1O4)的混合物為固體燃料,點燃時鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨分解,其方程式可表示為:2NH4C1O4→N2+4H2O+Cl2+2O2+Q。下列對此反應的敘述中錯誤的是()A.上述反應屬于分解反應B.上述反應瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體,推動航天飛機飛行C.反應從能量變化上說,主要是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽蹹.在反應中高氯酸銨只起氧化劑作用D1.航天飛機用鋁粉與高氯酸銨(NH4C1O4)的混合物為固體59練習1.書寫1molC在空氣中燃燒(放熱393.5kJ)的熱化學方程式2.根據(jù)熱化學方程式N2(g)+O2(g)→
2NO(g)-180.5kJ,若反
應生成8molNO,需______(“吸收”或“放出”)熱量_______。吸收722kJ
3.250C,1atm下,1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量,寫出硫燃燒的熱化學方程式。S(s)+O2(g)→SO2(g)+299.52kJ
練習1.書寫1molC在空氣中燃燒(放熱393.5kJ)6050mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題:(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是
。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是
。(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值
(“偏大”“偏小”“無影響”)環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失偏小實驗
環(huán)形玻璃棒大燒杯碎泡沫塑料溫度計塑料蓋板小燒杯50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.5561(4)實驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量
(填“相等”“不相等”),所求中和熱
(填“相等”“不相等”),簡述理由:
。(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會
;用50mL0.50mol/LNaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會
。(均填“偏大”“偏小”“無影響”)不等相等
因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的能量,與酸堿的用量無關偏小偏小
(4)實驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟5062思考:1.聯(lián)系實際舉例說明常見燃料有哪些?什么是化石燃料?化石燃料可再生嗎?2.燃料充分燃燒的必要條件是什么?為什么要充分燃燒?使燃料充分燃燒要通入稍過量的空氣,是否空氣越多越好?3.高效清潔地利用煤的重要途徑有哪些?4.導致形成酸雨的主要原因是什么??思考:?63答案1:(1)煤、石油、天然氣等;(2)煤、石油、天然氣等;(3)不可再生.2.(1)一是燃燒時要有適當過量的空氣;二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面(2)燃燒不完全,不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少,浪費資源,而且還會產(chǎn)生大量的C()等氣體。這些氣體及燃燒時產(chǎn)生的固體顆粒物等隨煙氣排出后,會污染空氣,危害人體健康。(3).否,多余的空氣回帶走熱量造成能量的浪費.答案4:SO23.高效清潔地利用煤的重要途徑(1)粉碎固體燃煤(2)氣化:C(g)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(3)液化:CO(g)+H2(g)→甲醇(液)高溫‖答案1:(1)煤、石油、天然氣等;(2)煤、石油64近年來我國化石燃料和水電能源的消耗構成示意圖煤76.2%石油16.6%天然氣2.1%水電5.1%近年來我國化石燃料和水電能源的消耗構成示意圖煤石油天水65②燃料不充分燃燒會造成怎樣的結果?
燃料不充分燃燒,會造成產(chǎn)熱少,浪費資源,產(chǎn)生CO、煙塵等污染空氣,危害人體健康。①我們常說化石燃料,請舉例說明什么是石化燃料?
像煤、石油、天然氣等這些埋藏與地下的不可再生能源就是所說的化石燃料。②燃料不充分燃燒會造成怎樣的結果?燃料不充分燃燒,會造成產(chǎn)66③增大燃料與空氣接觸面積可采用哪些措施?
大塊固體燃料與空氣接觸面積小,燃燒往往不完全,為此可采用粉碎固體燃料,霧化液體燃料等辦法,以增大燃料與空氣的接觸面積,提高燃燒效率。②為使燃料充分燃燒,要通入足夠多的空氣。是否空氣越多越好?
燃料充分燃燒要有足夠的空氣,但并不意味著空氣越多越好,因為過量的空氣會帶走部分熱量,同樣造成浪費,因此要適當控制。③增大燃料與空氣接觸面積可采用哪些措施?大塊固體672.煤的氣化或液化如:C(s)+H2OCO(g)+H2(g)高溫水煤氣CO+2H2CH3OH催化劑煤干餾得干餾煤氣,主要成分有H2、CH4、CO、CO2等。⑤高效、清潔利用煤炭的重要途徑有哪些?人為排放的二氧化硫主要來自含硫煤的燃燒,因此采用排煙脫硫,回收二氧化硫用于其它生產(chǎn),可使其變廢為寶,采用對燃料脫硫的辦法,綜合開發(fā)煤、硫資源,可使物盡其用。另外,大力研究開發(fā)潔凈煤技術,將固體煤氣化或液化,是減少污染物排放,防止酸雨以及提高煤炭利用率的重要途徑。2.煤的氣化或液化如:C(s)+H2OCO68謝謝!謝謝!69第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化能量是物質(zhì)運動的一種度量。自然界一切物質(zhì)都具有能量,能量具有各種不同的形式,能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個物體傳遞給另一個物體,在轉(zhuǎn)換和傳遞的過程中,各種形式能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。一、能量守恒和轉(zhuǎn)化2、能量的形式:機械能、光能、熱能、電能、電磁能、化學能等。1、能源:指產(chǎn)生機械能、光能、熱能、電磁能、化學能等各種能量的自然資源拓展視野:p75能源的種類和儲量(關注當今世界的三大問題之一——能源問題)第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量變化第五章-剖析物質(zhì)變化中的能量70能量是物質(zhì)運動的一種度量。自然界一切物質(zhì)都具有能量,能量具有各種不同的形式,能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,從一個物體傳遞給另一個物體,在轉(zhuǎn)換和傳遞的過程中,各種形式能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。一、能量守恒和轉(zhuǎn)化2、能量的形式:機械能、光能、熱能、電能、電磁能、化學能等。1、能源:指產(chǎn)生機械能、光能、熱能、電磁能、化學能等各種能量的自然資源拓展視野:p75能源的種類和儲量(關注當今世界的三大問題之一——能源問題)能量是物質(zhì)運動的一種度量。自然界一切物質(zhì)都具有能量,能量具有71那么,能量從哪里來呢?(閱讀書p74)人類常利用的煤、石油、天然氣和食物的能量,歸根到底都是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的,并以化學能的形式儲存下來??商峁I養(yǎng)物質(zhì):如糖類、脂肪和蛋白質(zhì)(p.74)那么,能量從哪里來呢?(閱讀書p74)人類常利用的煤、石油、72自然界中能量轉(zhuǎn)化的形式多種多樣,物質(zhì)的三態(tài)變化是一種常見的能量轉(zhuǎn)化方式。固態(tài)物質(zhì)(s)solid液態(tài)(l)liquid氣態(tài)(g)gas吸收能量吸收能量放出能量放出能量能量的合理利用對日常生活和生產(chǎn)發(fā)展有著重要的影響!自然界中能量轉(zhuǎn)化的形式多種多樣,固態(tài)物質(zhì)(s)液態(tài)(l)氣態(tài)73二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象實驗1:觀察高錳酸鉀溶于水的現(xiàn)象?復習提問:什么是溶液?溶液(solution)是由一種或一種以上的物質(zhì)[溶質(zhì)(solute)]分散到另一種物質(zhì)[溶劑(solvent)]里,而形成的均一、穩(wěn)定的混合物。二、溶解的過程和溶解熱現(xiàn)象復習提問:什么是溶液?74實驗2:觀察氯化銨、氫氧化鈉,氯化鈉晶體溶于水時,溶液的溫度變化。結論:NaOH溶于水,溶液溫度升高。
NH4Cl晶體溶于水,溶液溫度降低。NaCl晶體溶于水時,溶液溫度基本不變。思考:為什么不同溶質(zhì)在溶解時表現(xiàn)出不同的熱效應呢?即:物質(zhì)在溶于水的過程中伴有溫度變化。實驗2:觀察氯化銨、氫氧化鈉,氯化鈉晶體溶于水時,溶液的溫度75溶解的兩個過程1.擴散:溶質(zhì)的分子或離子受到水分子的作用向水中擴散的過程。
吸收熱量,物理過程。2.水合:溶質(zhì)分子或離子和水分子結合構成水合分子或水合離子的過程。放出熱量,化學過程。溶解的兩個過程1.擴散:溶質(zhì)的分子或離子受到水分子的作用向76例:糖分子在水中的溶解過程。1.把糖分子放入水中糖分子水分子2.糖分子克服分子間作用力,從外界吸收能量,擴散到水中。3.糖分子和水分子結合形成水合分子。例:糖分子在水中的溶解過程。1.把糖分子放入水中糖分子水分子77那么,現(xiàn)在你知道為什么有的物質(zhì)溶解時溶液溫度升高,而有的物質(zhì)溶解時溶液的溫度卻降低了嗎?當放熱多于吸熱,就表現(xiàn)為放熱,在溶解時,溶液的溫度升高。解釋:這兩個過程對不同的溶質(zhì)來說,吸收的熱量和放出的熱量并不相等。當吸熱多于放熱,就表現(xiàn)為吸熱,在溶解時,溶液的溫度就降低。那么,現(xiàn)在你知道為什么有的物質(zhì)溶解時溶液溫度升高,當放熱多于78Q吸≈Q放溶液溫度無明顯變化Q吸>Q放溶液溫度下降Q吸<Q放溶液溫度升高溶解擴散過程水合過程:吸收熱量:放出熱量溫度變化取決于吸收熱量和放出熱量的差值。即:物質(zhì)在溶解過程中總是伴隨著能量的變化。表現(xiàn)出來的放熱或吸熱現(xiàn)象,則是溶質(zhì)微粒在擴散過程中的能量變化的總效應。Q吸≈Q放溶液溫度無明顯變化Q吸>Q放溶液溫度下降Q吸<79解釋1:氯化銨晶體溶于水溶液溫度降低?解釋2:氯化鈉晶體溶于水溶液溫度為何無顯著的變化?練習3:硝酸銨溶于水,溶液溫度顯著降低,這是由于()A.硝酸銨溶解時只發(fā)生擴散過程。B.硝酸銨溶解時只發(fā)生水合過程。C.硝酸銨溶于水時,擴散過程吸收的熱量大于水合過程放出的熱量。D.硝酸銨溶于水時,擴散過程吸收的熱量小于水合過程放出的熱量。C解釋1:氯化銨晶體溶于水溶液溫度降低?解釋2:氯化鈉晶體溶于804.用Q擴、Q合表示溶解時擴散過程及水合過程中能量變化絕對值。氫氧化鉀溶解時的能量變化可用
式表示氯化鈉溶解時的能量變化可用
式表示A、Q擴>Q合B、Q擴<Q合C、Q擴=Q合=0
D、Q擴=Q合≠0BD4.用Q擴、Q合表示溶解時擴散過程及水合過程中能量變化絕對值81三.溶解和結晶:1.定義:當條件改變,晶態(tài)溶質(zhì)從溶液中析出,這個過程稱為結晶(crystallize).分析現(xiàn)象:1.將NaCl固體放入不飽和NaCl溶液中2、將NaCl固體放入飽和NaCl溶液中3、將50℃KNO3飽和溶液溫度降到20℃4、將少量KNO3晶體放入飽和的KNO3溶液中,然后加熱溶液。三.溶解和結晶:1.定義:當條件改變,晶態(tài)溶質(zhì)從溶液中82討論:當溶質(zhì)溶解速率和結晶速率的相對大小不同時,看到的現(xiàn)象和溶液所處狀態(tài)有何不同?注意:結晶和溶解是同時進行的兩個相反的過程。不飽和溶液溶解溶解速率<結晶速率結晶飽和溶液溶解速率=結晶速率不增不減飽和溶液溶解速率>結晶速率溶解平衡(solutionequilibrium)討論:當溶質(zhì)溶解速率和結晶速率的相對大小不同時,看到的現(xiàn)象和83定義:當溶液達到飽和狀態(tài)時,溶質(zhì)的溶解速率等于溶質(zhì)的結晶速率,表面上溶質(zhì)不再減少,也不再增加。此時溶液達到溶解平衡狀態(tài)。定:溶液的濃度保持一定,不再變化。說明:飽和溶液的溶解平衡狀態(tài)特征:等:溶解速率等于結晶速率。動:動態(tài)平衡。仍在溶解、結晶。2.溶解平衡定義:當溶液達到飽和狀態(tài)時,溶質(zhì)的溶解速率等于溶質(zhì)的結84課堂練習、關于溶解平衡的說法不正確的是
。A、溶解平衡的本質(zhì)是結晶速度等于溶解速度。B、溶解平衡是個動態(tài)平衡,既有溶質(zhì)的結晶又有溶質(zhì)的溶解。C、達到溶解平衡時,此溶液不一定是飽和溶液。D、當達到溶解平衡時,溶液中各種微粒的濃度不再變化,固體的質(zhì)量也不再變化,但固體的形狀可以變化。C課堂練習、C853.溶解度與溫度(2)溶解度受溫度影響改變較大的固體物質(zhì),一般用冷卻熱飽和溶液的方法使溶質(zhì)結晶析出(如:CuSO4,明礬,KNO3)(1)溶解度受溫度影響變化不大的物質(zhì),一般用
蒸發(fā)溶劑的方法使溶質(zhì)結晶析出(如:曬鹽)應用:復習:在一定溫度下,某物質(zhì)在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的克數(shù),叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度.(S)——即蒸發(fā)結晶——即降溫結晶3.溶解度與溫度(2)溶解度受溫度影響改變較大的固體物質(zhì),86定義:自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體其中,含有水分子的晶體叫結晶水合物(crystallinehydrate)膽礬(又稱藍礬)綠礬明礬(CuSO4·5H2O)(FeSO4·7H2O)[KAl(SO4)2·12H2O)]
生石膏熟石膏皓礬芒硝(CaSO4·2H2O)(2CaSO4·H2O)(ZnSO4·7H2O)(Na2SO4·
10H2O)例:常見的結晶水合物4.晶體和結晶水合物定義:自發(fā)形成且具有規(guī)則幾何形狀的固體叫做晶體其中,含有水分87注:并不是所有的晶體都含有結晶水,如食鹽、硝酸鉀等。問:結晶水合物是混合物?純凈物?食鹽晶體硝酸鉀晶體練一練:1.在一碳酸鈉飽和溶液中,加入含18O的無水碳酸鈉粉末a克,如果保持溫度不變,以下說法正確的是()A.溶液中可找到含18O的CO32-B.a克粉末不變,不再溶解C.部分溶解,溶液中無18O的CO32-D.最終溶液濃度下降A注:并不是所有的晶體都含有結晶水,如食鹽、硝酸鉀等。問:結晶885.風化,潮解
在室溫和干燥的空氣里,結晶水合物失去一部分或全部結晶水,這種現(xiàn)象稱為風化
(如:石堿Na2CO3.10H2O,膽礬CuSO4.5H2O)1.風化Na2CO3.10H2ONa2CO3.xH2O+(10-x)H2O常溫、干燥空氣中想一想:如何檢驗酒精中含有水分?5.風化,潮解1.風化Na2CO3.10H2O89可作干燥劑晶體吸收空氣里的水蒸氣,在晶體表面逐漸形成溶液。(如:CaCl2,NaOH固體)2.潮解:問:藍色硫酸銅晶體受熱是不是風化?
向無水硫酸銅滴幾滴水是不是潮解?上述這兩個實驗的變化過程屬于物理變化還是化學變化?探究:請描述NaOH固體在空氣中經(jīng)過的所有變化氫氧化鈉潮解后的氫氧化鈉碳酸鈉晶體碳酸鈉粉末吸收空氣水分潮解吸收水和二氧化碳常溫、干燥空氣中風化可作干燥劑晶體吸收空氣里的水蒸氣,在晶體905.2化學變化中的能量變化5.2化學變化中的能量變化91化學反應中,除有新物質(zhì)生成外,常伴隨著能量的變化。制取所需物質(zhì);利用化學反應所釋放的能量?!饽堋娔堋獰崮埽ㄖ饕问剑┗瘜W反應中,除有新物質(zhì)生成外,常伴隨著——光能——92一、化學反應中的熱效應有熱量放出的化學反應叫做放熱反應;反應時所放出或吸收的熱量,簡稱反應熱。定義化合反應(二氧化碳與碳的反應除外)酸堿中和反應燃燒金屬與酸的反應:鋁與鹽酸反應溫度升高常見的放熱反應一、化學反應中的熱效應有熱量放出的化學反應叫做放熱反應93吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。分解反應是吸熱反應;二氧化碳與碳的反應,H2還原CuO,C和水蒸氣;氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應。
表示方法C+O2CO2+Q點燃C+CO22CO
-Q高溫準確測量時需注明反應條件(25oC;1atm)需要加熱的反應一定是吸熱反應?NO!吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。分解反應是吸熱反應;94為什么有的化學反應放熱,有的反應吸熱??化學能:潛藏在物質(zhì)內(nèi)部、只有在化學反應時才釋放出來的能量。固態(tài)液態(tài)氣態(tài)能量依次升高為什么有的化學反應放熱,有的反應吸熱??化學能:潛藏在物質(zhì)內(nèi)95?取決于反應物和生成物能量的相對高低程度為什么有的化學反應放熱,有的反應吸熱?∑E(反應物)>∑E(生成物)放熱反應(能量釋放)∑E(反應物)<∑E(生成物)吸熱反應(能量貯存)+Q表示放熱反應?!猀表示吸熱反應?取決于反應物和生成物能量的相對高低程度為什么有的化學反應放96放熱反應中的能量變化+放出能量化學反應中的熱效應反應物總能量放熱反應+放出能量生成物總能量放熱反應中的能量變化+放出能量化學反應中的熱效應反應物放熱97吸熱反應中的能量變化反應物總能量吸熱反應+吸收能量生成物總能量吸熱反應中的能量變化反應物吸熱反應+吸收能量生成物98應用用于判斷生成物熱穩(wěn)定性的大小在化學反應中,生成相等物質(zhì)的量的生成物時,放出或吸收熱量的大小是生成物熱穩(wěn)定性的有效標志。放出熱量大→生成物能量低→生成物越穩(wěn)定→熱穩(wěn)定性越大例1:
氫氣和氧氣化合生成1mol水蒸氣,放熱241.8kJ;氫氣和硫蒸汽化合生成1mol硫化氫,放熱20.1kJ.水的熱穩(wěn)定性>硫化氫的熱穩(wěn)定性應用用于判斷生成物熱穩(wěn)定性的大小在化學反應中,991.對于放熱反應2H2+O2→2H2O,下列說法中正確的是()A.產(chǎn)物H2O所具有的總能量高于反應物H2和O2所具有的總能量B.反應物H2和O2所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量C.反應物H2和O2所具有的總能量等于產(chǎn)物H2O所具有的總能量D.反應物H2和O2具有的能量相等B1.對于放熱反應2H2+O2→2H2O,下列說100為什么生成水的反應需要點燃條件??能量能量O2H2OH2(吸收能量)舊分子拆開原子(放出能量)新分子結合吸收能量<放出能量放熱反應吸收能量>放出能量吸熱反應決定為什么生成水的反應需要點燃條件??能量能量O2H2OH2(吸101化學反應實質(zhì)吸收能量吸熱放熱反應物生成物能量反應過程舊鍵的斷裂吸熱放熱反應物生成物能量反應過程∑E反>∑E生∑E反
<∑E生放出能量放熱反應吸熱反應∑E放>∑E吸∑E放<∑E吸新鍵的形成化學反應實質(zhì)吸收能量吸熱放熱反應物生成物能量反應過程舊鍵102放熱和吸熱不是化學變化特有的現(xiàn)象,物理變化也可以。如干冰的蒸發(fā)等放熱還是吸熱跟反應的條件是沒關系的,它們?nèi)Q于反應物和生成物之間的能量大小.放熱和吸熱不是化學變化特有的現(xiàn)象,物理變化也可以。如干冰的蒸103能量反應過程生成物反應物反應熱E1E2該反應是放熱反應還是吸熱反應科學探究E能量反應過程生成物反應物反應熱E1E2該反應是放熱反應還是吸104催化劑對反應速率的影響能量反應過程生成物反應物反應熱E1E2活化分子加了催化劑沒加催化劑問題研究催化劑對反應速率的影響能量反應過程生成物反應物反應熱E1E21051.下列反應屬于放熱反應的是()氫氣還原氧化銅氫氣在氧氣中燃燒碳酸鈣高溫分解成氧化鈣和二氧化碳氫氧化鉀和硫酸中和2.下列反應屬于吸熱反應的是()二氧化碳與赤熱的碳反應生成一氧化碳葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應鋅粒與稀H2SO4反應制取H2BDAC1.下列反應屬于放熱反應的是()B106二、熱化學方程式表示化學反應所放出或吸收熱量的化學方程式。定義書寫注意事項①2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ②
2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ③
H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8kJ★右端注上熱量的數(shù)值與符號,放出熱量用“+”,吸收熱量用“-”;★反應物和生成物要注明其聚集狀態(tài);★化學式前的系數(shù)表示反應物和生成物的物質(zhì)的量,可以用分數(shù).不僅表明反應的反應物和生成物;還表明一定量物質(zhì)在反應中放出或吸收的熱量。意義★反應溫度、壓強不同其Q也不同,中學階段指的是25℃,101.5KPa二、熱化學方程式表示化學反應所放出或吸收熱量的化學方程式。定107例在相同溫度下,下列3個反應放出的熱量分別以Q1、Q2、Q3表示,則Q1、Q2、Q3的關系是(
)(1)2H2(氣)+O2(氣)→2H2O(氣)+Q1(2)2H2(氣)+O2(氣)→2H2O(液)+Q2(3)H2(氣)+1/2O2(氣)→H2O(氣)+Q3A.Q1>Q2,
Q2=2Q3
B.Q1=Q2=Q3
C.Q1<Q2,Q3=Q1/2
D.無法比較C例在相同溫度下,下列3個反應放出的熱量分別以Q1、Q2、1081.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述反應的熱化學方程式正確的是()A、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(g)+48.40kJB、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)+5518kJC、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)-5518kJD、C8H18(l)+25/2O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)+48.40kJ課堂練習2.由氫氣和氧氣生成1mol水蒸氣時放出241.8kJ的熱量,而每當有1克水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水時會放熱2.444kJ。求氫氣完全燃燒生成1mol液態(tài)水時放出多少熱量?B1.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃109請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式:C(石墨s)+O2(g)→CO2(g)+393.5kJC(金剛石s)+O2(g)→CO2(g)+395.0kJ說明金剛石具有的總能量高,石墨比金剛石更穩(wěn)定請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式:C(石墨s)+110燃燒熱的概念:
在25℃、101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。2C8H18(l)+25O2(g)→16CO2+18H2O(l)+11036KJ思考:①C8H18的燃燒熱是多少?
5518KJ②1molC8H18燃燒時放出了多少熱?
5518KJ/mol燃燒熱的概念:2C8H18(l)+25O2(g)→16CO2111燃燒熱例2:實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出393.5kJ的熱量,這就是H2的燃燒熱。H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8kJ例1:實驗測得101kPa時1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量,這就是碳的燃燒熱。C(s)+O2(g)→CO2(g)+393.5kJ燃燒熱例2:實驗測得101kPa時1molH2完全燃燒生成液112H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8kJH2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)+241.8kJ2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)+571.6kJ2.已知熱化學方程式:則氫氣的燃燒熱為:_______285.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)→H2O(l)+285.8k113中和反應的熱效應——中和熱1.定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應,生成1mol水時的反應熱叫做中和熱。2.中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)→H2O(1)+57.3kJ
條件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子反應物:(強)酸與(強)堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應3、生成1mol水。中和反應的實質(zhì)是H+和OH-化合生成H20,若反應過程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應熱也不在中和熱之內(nèi)4、放出的熱量:57.3kJ/mol中和反應的熱效應——中和熱114例:已知H+(aq)+OH-(aq)→H2O(l)+57.3kJ;求下列中和反應中放出的熱量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出多少kJ的熱量。(2)用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應,放出多少kJ的熱量。28.728.7例:已知H+(aq)+OH-(aq)→H2O(l)+57.3115【例1】
在101kPa時,1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出890kJ的熱量,CH4的燃燒熱為多少?1000LCH4(標準狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?【例1】
在101kPa時,1molCH4完全燃燒116【解】根據(jù)題意,在101kPa時,1molCH4
完全燃燒的熱化學方程式為:
CH4(g)+2O2(g)→
CO2(g)+2H2O(l)+890kJ
即CH4的燃燒熱為890kJ/mol。
1000LCH4(標準狀況)的物質(zhì)的量為:
n(CH4)=V(CH4)/Vm=1000L/22.4L·mol-1=44.6mol
1molCH4
完全燃燒放出890kJ的熱量,44.6molCH4
完全燃燒放出的熱量為:44.6mol×890kJ/mol=3.97×104kJ
答:CH4的燃燒熱為890kJ/mol,1000LCH4(標準狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為
3.97×104kJ?!窘狻扛鶕?jù)題意,在101kPa時,1molCH4完全117【例2】
葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學方程式為:
C6H12O6(s)+6O2(g)→
6CO2(g)+6H2O(l)+2800kJ
葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學方程式與它燃燒的熱化學方程式相同。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。
【例2】
葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的118解:根據(jù)題意,葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。100g葡萄糖的物質(zhì)的量為:
n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)
=100g/180g·mol-1=0.556mol1molC6H12O6完全燃燒放出2800kJ的熱量,0.556molC6H12O6完全燃燒放出的熱量為:
0.556mol×2800kJ/mol=1560kJ答:100g葡萄糖在人體中完全氧化時產(chǎn)生1560kJ的熱量。解:根據(jù)題意,葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol。119燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系120練習:下例說法正確的是()需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應任何放熱反應在常溫條件下一定能發(fā)生反應反應物和生成物所具有的總能量決定了放熱還是吸熱吸熱反應在一定條件下(常溫、加熱等)也能發(fā)生反應CD練習:下例說法正確的是(121下列說法不正確的是()干冰蒸發(fā)吸收大量的熱,這不是化學反應中的吸熱現(xiàn)象酒精常被用作酒精燈和內(nèi)燃機中的燃料,說明酒精燃燒是放熱反應木炭常溫下不燃燒,加熱才燃燒,說明木炭燃燒是吸熱反應人們用氫氧焰焊接金屬,主要是利用了氫氣和氧氣化合時所放出的熱量C下列說法不正確的是()C122三、燃料的充分利用1、燃料的充分燃燒2、熱能的充分利用改進設備、利用余熱、防止熱損失;采用熱交換器(1)通入充足且適量的空氣;(2)增大燃料與空氣的接觸面:固體燃料粉碎、液體燃料噴霧(3)煤炭的氣化和液化三、燃料的充分利用1、燃料的充分燃燒2、熱能的充分利用改進設123熱交換原理使一種反應物放出的熱量,用于加熱另一種反應物。當一種流體在管道內(nèi)流動,另一種流體在管道外逆向流動,它們通過管壁進行熱交換,使熱的流體得到降溫,冷的流體得到預熱。高溫氣體冷氣熱氣體低溫氣體熱交換原理使一種反應物放出的熱量,用于加熱另一種反應物。高溫124鞏固練習:下列說法正確的是()化學反應中的能量變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化煤和石油屬于可再生能源要使燃料燃燒只需要大量的氧氣汽車排出大量尾氣中含有CO會污染大氣
目前世界上最重要的礦物燃料是()水煤氣B.CO
C.石油D.天然氣ADD鞏固練習:下列說法正確的是(125下列不是化石能源的是()氫氣B.煤C.石油D.天然氣酸雨危害可包括()
①對人體的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,②引起河流,湖泊的水體酸化,嚴重影響水生動植物的生長,③破壞土壤,植被,森林④腐蝕金屬,油漆,皮革,紡織品及建筑材料等,⑤滲入地下,可能引起地下水酸化.A.①③⑤B.①②③④
C.①③④⑤D.①②③④⑤AD下列不是化石能源的是()126反饋練習2.化石燃料的不可再生性,要求我們的努力方向是()A.提高
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