
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同時(shí)導(dǎo)學(xué)與評(píng)估
新課標(biāo)
人教版·選修4
化學(xué)第1頁(yè)第1頁(yè)目錄第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量改變
第二節(jié)燃燒熱能源
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算第二章化學(xué)反應(yīng)速率和平衡
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率原因
第三節(jié)化學(xué)平衡
第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向第三章水溶液中離子平衡
第一節(jié)弱電解質(zhì)電離
第二節(jié)水電離和溶液酸堿性
第三節(jié)鹽類水解
第四節(jié)難溶電解質(zhì)溶解平衡第四章電化學(xué)基礎(chǔ)
第一節(jié)原電池
第二節(jié)化學(xué)電源
第三節(jié)電解池
第四節(jié)金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)第2頁(yè)第2頁(yè)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量改變
第1學(xué)時(shí)焓變反應(yīng)熱
三維目的知識(shí)與技能1.理解反應(yīng)熱和焓變含義,理解化學(xué)能與熱能互相轉(zhuǎn)化2.理解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)實(shí)質(zhì)(重點(diǎn))過(guò)程與辦法1.從化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)即舊鍵斷裂與新鍵形成角度研究反應(yīng)熱產(chǎn)生原因2.從反應(yīng)體系能量升高與減少角度結(jié)識(shí)ΔH“+”與“-”3.通過(guò)度析反應(yīng)過(guò)程中能量改變領(lǐng)悟化學(xué)反應(yīng)中能量守恒思想情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)理解簡(jiǎn)樸化學(xué)反應(yīng)中熱效應(yīng),結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu),體會(huì)化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣第3頁(yè)第3頁(yè)
思維激活
現(xiàn)在新興“即食即熱型快餐盒”使用起來(lái)非常以便,適合外出旅行使用。其內(nèi)層是用鋁箔包裹并已加工好真空包裝食品;外層則是分別包裝兩包化學(xué)物質(zhì),一包是生石灰,另一包是水。使用時(shí)拉動(dòng)預(yù)留在外拉線使這兩種化學(xué)物質(zhì)混合,幾分鐘后,飯菜就變得熱騰騰。你知道這是為何嗎?
自學(xué)導(dǎo)引
一、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量改變
1.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量改變表現(xiàn)形式化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,不但有物質(zhì)改變,尚有能量改變。這種能量改變常以熱能、電能、光能等形式表現(xiàn)出來(lái)。第4頁(yè)第4頁(yè)
2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
釋放熱量化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng);吸取熱量化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。
3.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)改變與能量改變關(guān)系化學(xué)反應(yīng)中,能量釋放或吸取是以發(fā)生改變物質(zhì)為基礎(chǔ),能量多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物質(zhì)量為基礎(chǔ)。
思考題1
下列說(shuō)法中不正確是()A.化學(xué)改變過(guò)程是原子重新組合過(guò)程B.化學(xué)反應(yīng)可分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)C.化學(xué)反應(yīng)中能量改變多少與其反應(yīng)物質(zhì)量相關(guān)D.化學(xué)改變中能量改變都是以熱能形式表現(xiàn)出來(lái)
答案
D第5頁(yè)第5頁(yè)
二、反應(yīng)熱、焓變
1.反應(yīng)熱:在反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸取能量,以熱量來(lái)表示,叫做反應(yīng)熱,又稱為焓變,符號(hào)用ΔH表示,單位常采用kJ/mol或(kJ·mol-1)。
2.以1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時(shí)放出184.6kJ熱量為例,從微觀角度解釋化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量改變。解答此反應(yīng)過(guò)程能量改變可表示下列:第6頁(yè)第6頁(yè)
(1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸取能量,吸取總能量為679
kJ。
(2)化學(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量釋放總能量為862
kJ。
(3)反應(yīng)熱計(jì)算:862kJ-679kJ=183kJ,即放出183kJ能量。顯然,分析結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)得該反應(yīng)反應(yīng)熱184.6kJ·mol-1很靠近(普通用試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)表示反應(yīng)熱)。第7頁(yè)第7頁(yè)
3.ΔH正負(fù)和吸放熱反應(yīng)關(guān)系(1)放熱反應(yīng):反應(yīng)完畢時(shí),生成物釋放總能量不小于反應(yīng)物吸取總能量。由于反應(yīng)后放出熱量(釋放給環(huán)境)而使反應(yīng)體系能量減少,故ΔH<0或ΔH為“-”。
(2)吸熱反應(yīng):反應(yīng)完畢時(shí),生成物釋放總能量小于反應(yīng)物吸取總能量。由于反應(yīng)后吸取環(huán)境熱量而使反應(yīng)體系能量升高,故ΔH>0或ΔH為“+”。
思考題2
下列說(shuō)法中正確是()A.焓變是指1mol物質(zhì)參與反應(yīng)時(shí)能量改變B.當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)ΔH>0,當(dāng)反應(yīng)吸熱時(shí)ΔH<0C.在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)D.一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)物能量不小于生成物能量時(shí),反應(yīng)放熱,ΔH為“-”
答案
D第8頁(yè)第8頁(yè)
名師解惑
一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較第9頁(yè)第9頁(yè)
[尤其提醒]
比較ΔH大小時(shí),要連同“+”、“-”包括在內(nèi),類似于數(shù)學(xué)上正負(fù)數(shù)比較。假如只比較反應(yīng)放出熱量多少,則只須比較數(shù)值大小,與“+”、“-”無(wú)關(guān)。
二、中學(xué)常見放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
1.放熱反應(yīng):燃燒、中和反應(yīng)、金屬氧化、金屬與酸或水反應(yīng)、由不穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)反應(yīng)等。2.吸熱反應(yīng):鹽類水解、C與CO2或H2O反應(yīng)、CaCO3分解、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)、由穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定物質(zhì)反應(yīng)等。第10頁(yè)第10頁(yè)
[尤其提醒]
①化學(xué)反應(yīng)總體遵循“分吸合放”規(guī)律,即大多數(shù)分解反應(yīng)吸熱,大多數(shù)化合反應(yīng)放熱,且化學(xué)反應(yīng)中吸熱反應(yīng)占少數(shù),因此務(wù)必記住常見吸熱反應(yīng)。②放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)必須屬于化學(xué)改變。如醋酸電離即使要吸熱,但不能稱為吸熱反應(yīng),只能稱為吸熱過(guò)程;同樣,水蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)水,也不能稱為放熱反應(yīng)。
三、用化學(xué)鍵鍵能(拆開1mol化學(xué)鍵所吸取能量)如何估算化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)?
化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是原子重新組合過(guò)程,反應(yīng)物分子內(nèi)化學(xué)鍵斷裂需要吸取能量,生成新物質(zhì)時(shí)形成新化學(xué)鍵要放出能量,兩者能量差,就決定了能量改變。因此用化學(xué)鍵鍵能大小可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng),公式為:ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和。第11頁(yè)第11頁(yè)四、在加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎?不同化學(xué)反應(yīng)發(fā)生條件不同,有常溫下就能夠發(fā)生,有則需要加熱。因此往往容易把在加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)認(rèn)為是吸熱反應(yīng),而在常溫下進(jìn)行反應(yīng)認(rèn)為是放熱反應(yīng)。其實(shí)二者之間無(wú)必定聯(lián)絡(luò),常溫下進(jìn)行反應(yīng)可能是放熱反應(yīng),如中和反應(yīng);也可能是吸熱反應(yīng),如NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)。加熱條件下進(jìn)行反應(yīng),可能是吸熱反應(yīng),如C+CO22CO;也可能是放熱反應(yīng),如C+O2CO2。二者區(qū)分是放熱反應(yīng)撤去熱源后仍能進(jìn)行,吸熱反應(yīng)必須連續(xù)加熱才干繼續(xù)進(jìn)行。由上可見,反應(yīng)吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無(wú)關(guān),而是由反應(yīng)物總能量與生成物總能量高低決定。第12頁(yè)第12頁(yè)
典例導(dǎo)析
知識(shí)點(diǎn)1:對(duì)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)概念考察
例1下列過(guò)程能必定是放熱反應(yīng)是()A.燃燒B.分解C.凝華D.溶解
解析反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所含有總能量相對(duì)大小。凝華和溶解均屬物理改變,C、D不符合題意;大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),如NH4HCO3分解;而燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。
答案A
跟蹤練習(xí)1下列過(guò)程要吸取熱量是()
C.H++OH-→H2OD.C+O2→CO2
答案
A第13頁(yè)第13頁(yè)
知識(shí)點(diǎn)2:化學(xué)反應(yīng)中能量改變考察
例2
下列反應(yīng)中,生成物總能量不小于反應(yīng)物總能量是()A.氫氣在氧氣中燃燒B.鐵絲在氧氣中燃燒C.硫在氧氣中燃燒D.焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng)
解析
A、B、C三項(xiàng)均為放熱反應(yīng),闡明它們反應(yīng)物總能量不小于生成物總能量,多出能量以熱能形式放出;而D項(xiàng)為吸熱反應(yīng),正好相反,故D項(xiàng)正確。
答案
D第14頁(yè)第14頁(yè)
跟蹤練習(xí)2
對(duì)于放熱反應(yīng):2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),下列說(shuō)法中正確是()A.產(chǎn)物H2O所含有總能量高于反應(yīng)物H2和O2所含有總能量B.反應(yīng)物H2和O2所含有總能量高于產(chǎn)物H2O所含有總能量C.反應(yīng)物H2和O2所含有總能量等于產(chǎn)物H2O所含有總能量D.反應(yīng)物H2和O2比產(chǎn)物H2O穩(wěn)定
答案B第15頁(yè)第15頁(yè)第2學(xué)時(shí)熱化學(xué)方程式
三維目的知識(shí)與技能1.理解熱化學(xué)方程式含義,能較純熟地書寫熱化學(xué)方程式并進(jìn)行相關(guān)熱化學(xué)方程式計(jì)算(重、難點(diǎn))2.掌握中和熱概念及其測(cè)定辦法(重點(diǎn))過(guò)程與辦法1.通過(guò)實(shí)例理解化學(xué)方程式不足,簡(jiǎn)介熱化學(xué)方程式必要性2.采用對(duì)比方法明確熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式區(qū)別與聯(lián)系情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)熱化學(xué)方程式書寫教學(xué)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生敢于摸索、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)科學(xué)態(tài)度第16頁(yè)第16頁(yè)
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《拯救大兵瑞恩》里面有一個(gè)美軍用燃燒彈燒死坑道中敵兵鏡頭,這就是燃燒彈在當(dāng)代坑道戰(zhàn)、塹壕戰(zhàn)中作用之一。由于汽油密度較小,發(fā)熱量高,且價(jià)格廉價(jià),因此被廣泛用做燃燒彈原料。汽油燃燒是化學(xué)改變,如何書寫汽油燃燒熱化學(xué)方程式呢?
自學(xué)導(dǎo)引
一、熱化學(xué)方程式
1.概念:能表示參與反應(yīng)物質(zhì)量和反應(yīng)熱關(guān)系化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。2.表示意義:熱化學(xué)方程式不但表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)改變,也表明了化學(xué)反應(yīng)中能量改變。第17頁(yè)第17頁(yè)
思考題1
下列說(shuō)法中不正確是()A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱僅指反應(yīng)放出熱量B.熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)量,不表示分子個(gè)數(shù)C.所有燃燒都是放熱反應(yīng)D.熱化學(xué)方程式中分子式前面化學(xué)計(jì)量數(shù)能夠是分?jǐn)?shù)
答案
A
3.特點(diǎn)(與化學(xué)方程式比較)(1)指明了反應(yīng)時(shí)溫度和壓強(qiáng),如在25℃、101kPa下進(jìn)行反應(yīng),可不注明。(2)在化學(xué)方程式右邊注明ΔH符號(hào)、數(shù)值和單位。(3)所有反應(yīng)物和產(chǎn)物都用括號(hào)注明了它們匯集狀態(tài)。第18頁(yè)第18頁(yè)(4)化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)量,而不表示分子數(shù)或原子數(shù),因此可認(rèn)為非整數(shù)。(5)化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)熱數(shù)值可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同倍數(shù)。思考題2為什么書寫熱化學(xué)方程式時(shí)要注明反應(yīng)物和生成物聚集狀態(tài)?答案反應(yīng)熱與物質(zhì)聚集狀態(tài)有關(guān),即狀態(tài)不同,產(chǎn)生熱效應(yīng)不同。二、中和熱及其測(cè)定1.中和熱在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O,這時(shí)反應(yīng)熱叫做中和熱。第19頁(yè)第19頁(yè)
2.中和熱測(cè)定如右圖所表示裝置,利用50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng),通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出來(lái)熱量可計(jì)算中和熱。其試驗(yàn)過(guò)程為:
(1)安裝試驗(yàn)裝置。(2)用一個(gè)量筒量取50mL0.50mol·L-1鹽酸,倒入小燒杯中,用溫度計(jì)測(cè)出溶液溫度,再用水洗凈溫度計(jì)。第20頁(yè)第20頁(yè)
(3)用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,并用溫度計(jì)測(cè)出NaOH溶液溫度。(4)將NaOH溶液倒入小燒杯中,攪拌溶液,測(cè)量最高溫度。(5)重復(fù)試驗(yàn)兩次,取平均值計(jì)算。(6)數(shù)據(jù)處理。如起始兩溶液平均溫度為t1,試驗(yàn)中最高溫度為t2,則生成1molH2O所放出熱量(即中和熱)為:
ΔH=-kJ·mol-1即酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所放出熱量。第21頁(yè)第21頁(yè)名師解惑一、書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)1.ΔH只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)化學(xué)方程式右邊,并用“空格”隔開。若為放熱反應(yīng),ΔH為“-”;若為吸熱反應(yīng),ΔH為“+”。ΔH單位普通為kJ·mol-1。2.注意反應(yīng)物和產(chǎn)物聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱數(shù)值不同。物質(zhì)氣、液、固三態(tài)改變與反應(yīng)熱關(guān)系以下圖,因此,必須注明物質(zhì)聚集狀態(tài)(s、l、g)才干完整地表達(dá)出熱化學(xué)方程式意義。熱化學(xué)方程式中不用標(biāo)“↑”或“↓”。第22頁(yè)第22頁(yè)
3.ΔH單位“kJ·mol-1”含義。并不是指每摩爾詳細(xì)物質(zhì)反應(yīng)時(shí)伴隨能量改變是多少千焦,而是指給定形式詳細(xì)反應(yīng)以各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)來(lái)計(jì)量其物質(zhì)量時(shí)伴隨能量改變。如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1中反應(yīng)熱是指每摩爾反應(yīng),放出熱量為483.6kJ。因此ΔH與化學(xué)方程式寫法相關(guān),假如化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則ΔH也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),其反應(yīng)熱與正反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。比如:已知H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1,則2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1;H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=+285.8kJ·mol-1。
[尤其提醒]
在進(jìn)行熱化學(xué)方程式書寫和正誤判斷時(shí),一定要注意檢查狀態(tài)、數(shù)值及正負(fù)號(hào),此三處易錯(cuò)易漏。第23頁(yè)第23頁(yè)
二、熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式區(qū)別化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)是整數(shù),既可表示粒子個(gè)數(shù),又可表示該物質(zhì)物質(zhì)量既能夠是整數(shù),也能夠是分?jǐn)?shù),只表示該物質(zhì)物質(zhì)量狀態(tài)不要求注明必須在化學(xué)式后注明正負(fù)號(hào)及單位無(wú)必須注明意義表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)改變不但表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)改變,也表明了化學(xué)反應(yīng)中能量改變第24頁(yè)第24頁(yè)三、中和熱測(cè)定與計(jì)算1.中和熱測(cè)定試驗(yàn)注意事項(xiàng)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)把好兩關(guān):①隔熱關(guān)。如量熱計(jì)保溫層內(nèi)隔熱填充材料要填滿;蓋板上兩孔只需要恰好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒通過(guò)即可;倒入NaOH溶液要快速,盡也許降低試驗(yàn)過(guò)程中熱量損失。②準(zhǔn)確關(guān)。如配制溶液濃度要準(zhǔn)確;NaOH溶液要新制;量取溶液體積時(shí)讀數(shù)要準(zhǔn)確;對(duì)溫度計(jì)讀數(shù)要讀到最高點(diǎn)。2.中和熱計(jì)算由50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行試驗(yàn),依據(jù)所測(cè)結(jié)果,計(jì)算中和反應(yīng)中和熱為:ΔH=kJ·mol-1(C為生成溶液比熱容)第25頁(yè)第25頁(yè)
[尤其提醒]
①中和熱測(cè)量中堿稍過(guò)量原因是確保酸能完全反應(yīng),計(jì)算時(shí)應(yīng)以不足酸作為計(jì)算原則。②試驗(yàn)中使用酸和堿不能是濃酸或濃堿,若用濃酸或濃堿,由于稀釋過(guò)程中放出熱量,會(huì)使測(cè)得中和熱數(shù)值偏高。3.造成測(cè)定誤差原因求算出中和熱是否靠近57.3kJ·mol-1,取決于溶液濃度、溶液體積及溫度改變。引起中和熱測(cè)定有較大誤差原因主要有:①溶液濃度不準(zhǔn)確;②溶液量取不準(zhǔn)確;③隔熱較差;④室溫太低;⑤溫度未讀取到最高點(diǎn)等。第26頁(yè)第26頁(yè)
典例導(dǎo)析
知識(shí)點(diǎn)1:反應(yīng)熱(焓變)比較
例1已知1mol白磷轉(zhuǎn)化成紅磷,放出18.39kJ熱量,又知:P4(白,s)+5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1,4P(紅,s)+5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2。則ΔH1和ΔH2關(guān)系正確是()A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2C.ΔH1=ΔH2 D.無(wú)法擬定
解析
由于白磷轉(zhuǎn)化為紅磷時(shí)放出熱量,因此白磷和紅磷與等量O2反應(yīng)生成等量P2O5時(shí),白磷放出熱量更多,又因ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。
答案B第27頁(yè)第27頁(yè)
跟蹤練習(xí)1下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)ΔH前者不小于后者是()①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1,C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2②S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3,S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH4③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH5,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7,CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8A.①B.④C.②③④D.①②③
答案
C第28頁(yè)第28頁(yè)
知識(shí)點(diǎn)2:熱化學(xué)方程式書寫及正誤判斷
例2
在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,下列熱化學(xué)方程式書寫正確是()A.CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+725.76kJ·mol-1B.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-1451.52kJ·mol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-725.76kJ·mol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+1451.52kJ·mol-1
解析
1g甲醇燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時(shí)放熱22.68kJ,則1mol甲醇(32g)燃燒放熱22.68kJ×32=725.76kJ,相同條件下,2mol甲醇燃燒放熱725.76kJ×2=1451.52kJ。
答案
B第29頁(yè)第29頁(yè)
跟蹤練習(xí)2含20.0gNaOH稀溶液與稀鹽酸正好完全反應(yīng),放出28.7kJ熱量,下列表示該反應(yīng)中和熱熱化學(xué)方程式正確是()A.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+28.7kJ·mol-1B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.4kJ·mol-1D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1
答案
D第30頁(yè)第30頁(yè)第二節(jié)燃燒熱能源
三維目的知識(shí)與技能1.理解燃燒熱含義(重點(diǎn))2.掌握表示燃燒熱熱化學(xué)方程式寫法和相關(guān)燃燒熱簡(jiǎn)樸計(jì)算(重點(diǎn))3.理解能源種類、特點(diǎn)和我國(guó)當(dāng)前能源情況及采用辦法過(guò)程與辦法通過(guò)對(duì)“應(yīng)依據(jù)什么原則來(lái)選擇燃料”思考與交流,使學(xué)生學(xué)會(huì)多角度綜合分析問(wèn)題辦法情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)我國(guó)能源現(xiàn)實(shí)狀況結(jié)識(shí)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感、使命感第31頁(yè)第31頁(yè)
思維激活
柴草是家庭最早使用燃料,伴隨煤和石油開采利用,家用燃料又進(jìn)入了新時(shí)代——燃?xì)鈺r(shí)代。為確保燃料充足燃燒,燃燒柴草時(shí)使用風(fēng)屜,是不是拉得越快越好?調(diào)整燃?xì)庠钫{(diào)整閥時(shí),是不是空氣通入量越大越好?
自學(xué)導(dǎo)引
一、燃燒熱1.概念:25℃、101kPa時(shí),1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)所放出熱量,叫做該物質(zhì)燃燒熱。單位是kJ·mol-1。第32頁(yè)第32頁(yè)
2.表示意義比如,CH4燃燒熱為ΔH=-890.3kJ·mol-1,表示在25
℃、101
kPa時(shí),1molCH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O放出熱量為890.3kJ。
思考題1在25℃、101kPa時(shí),2molH2在O2中完全燃燒,生成2mol液態(tài)水,放出571.6kJ熱量,則H2燃燒熱ΔH=______________,表示H2燃燒熱化學(xué)方程式為:______________________________________________。
答案-285.8kJ·mol-1;H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1第33頁(yè)第33頁(yè)
二、能源1.能源就是能提供能量自然資源,它包括化石燃料、陽(yáng)光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等?;剂习?、石油和天然氣。2.我國(guó)當(dāng)前使用主要能源是化石燃料,它們蘊(yùn)藏量有限,并且不能再生,最后將會(huì)枯竭。3.現(xiàn)在摸索新能源主要有太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等。新能源特點(diǎn)是資源豐富,能夠再生,沒有污染或很少污染。
思考題2
新替換能源主要包括()①核能②柴草③煤炭④太陽(yáng)能⑤氫能⑥液化石油氣⑦水煤氣⑧天然氣A.②③⑥⑦B.①④⑤C.③⑥⑦⑧D.①②④
答案
B第34頁(yè)第34頁(yè)
名師解惑
一、正確理解燃燒熱
1.反應(yīng)條件:25℃和101kPa(書中給出燃燒熱數(shù)值均為此條件下測(cè)得)。2.可燃物用量:1mol純物質(zhì)。比如,C8H18燃燒熱化學(xué)方程式為2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036kJ·mol-1。C8H18燃燒熱為5518kJ·mol-1,而不是11036kJ·mol-1。3.“完全燃燒生成穩(wěn)定化合物”是指完全燃燒時(shí),下列元素要生成相應(yīng)氧化物:C→CO2、H→H2O。C→CO不是完全燃燒,生成水為液態(tài)不能是氣態(tài)。比如,C燃燒熱化學(xué)方程式為:C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1則C燃燒熱為393.5kJ·mol-1,而不是110.5kJ·mol-1。第35頁(yè)第35頁(yè)
4.燃燒熱用文字?jǐn)⑹鰰r(shí),用“正值”;若用“ΔH”表示,則為“負(fù)值”。比如,CH4燃燒熱為890.3kJ·mol-1或ΔH=-890.3kJ·mol-1。5.燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出熱量來(lái)定義。因此在書寫表示燃燒熱熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為原則來(lái)配平其余物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù),故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。
二、燃燒熱與中和熱比較燃燒熱中和熱相同點(diǎn)ΔH<0,放熱反應(yīng)ΔH<0,放熱反應(yīng)不同樣點(diǎn)①限定可燃物(反應(yīng)物)為1mol②1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)放出熱量(不同樣反應(yīng)物,燃燒熱不同樣)①限定生成物H2O為1mol②生成1molH2O時(shí)放出熱量(不同樣反應(yīng)物中和熱大體相同)第36頁(yè)第36頁(yè)[尤其提醒]①“燃燒熱熱化學(xué)方程式”與“燃燒熱化學(xué)方程式”書寫不同。寫燃燒熱熱化學(xué)方程式時(shí)可燃物必須為1mol,燃燒熱化學(xué)方程式不強(qiáng)調(diào)可燃物物質(zhì)量,可為任意值。②“中和熱熱化學(xué)方程式”與“中和反應(yīng)熱化學(xué)方程式”書寫不同。書寫中和熱熱化學(xué)方程式時(shí)生成水必須為1mol,書寫中和反應(yīng)熱化學(xué)方程式時(shí)生成水量可為任意值。三、相關(guān)燃燒熱計(jì)算燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出熱量來(lái)定義。因此計(jì)算燃燒反應(yīng)所釋放熱量時(shí),應(yīng)先計(jì)算出可燃物物質(zhì)量,然后依據(jù)該可燃物燃燒熱ΔHc計(jì)算燃燒反應(yīng)所釋放熱量。其計(jì)算公式為Q放=n(可燃物)·ΔHc。第37頁(yè)第37頁(yè)
典例導(dǎo)析
知識(shí)點(diǎn)1:燃燒熱考察
例1
由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣,放熱241.8kJ。寫出該反應(yīng)熱化學(xué)方程式:____________________。若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kJ,則反應(yīng)H2(g)+
O2(g)=H2O(l)ΔH=______kJ·mol-1。
解析
本題主要考察熱化學(xué)方程式書寫及燃燒熱求算。書寫熱化學(xué)方程式時(shí)注意:化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),ΔH也同等倍數(shù)地改變,故生成水蒸氣時(shí)熱化學(xué)方程式可寫為:H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1或2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1等各種形式。18g水蒸氣變成18g液態(tài)水時(shí)放熱44kJ·mol-1,因此1第38頁(yè)第38頁(yè)molH2燃燒生成1molH2O(l)時(shí),ΔH=-241.8kJ·mol-1+(-44kJ·mol-1)=-285.8kJ·mol-1。
答案
H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1
ΔH=-483.6kJ·mol-1];-285.8
跟蹤練習(xí)1已知:C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g)ΔH=-199.6kJ·mol-1;2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2599.2kJ·mol-1。則C2H2燃燒熱ΔH為()A.-199.6kJ·mol-1B.-2599.2kJ·mol-1C.-1299.6kJ·mol-1D.-2798.8kJ·mol-1
答案
C第39頁(yè)第39頁(yè)
知識(shí)點(diǎn)2:化石能源考察
例2
已知天然氣主要成份CH4是一個(gè)會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)氣體,等物質(zhì)量CH4和CO2產(chǎn)生溫室效應(yīng)前者大。下面是相關(guān)天然氣幾種敘述:①天然氣與煤、柴油相比是較清潔能源②等質(zhì)量CH4和CO2產(chǎn)生溫室效應(yīng)也是前者大③燃燒天然氣也是酸雨成因之一,其中正確是()A.①②③B.只有①C.①和②D.只有③
解析
CH4燃燒產(chǎn)物是CO2和H2O,與煤、柴油相比屬較清潔能源;依題意,以1mol作比較,1molCH4(16g)比1molCO2(44g)產(chǎn)生溫室效應(yīng)大,故等質(zhì)量CH4比CO2產(chǎn)生溫室效應(yīng)大;天然氣燃燒生成CO2不是酸雨成因,由于H2CO3酸性很弱。
答案
C第40頁(yè)第40頁(yè)跟蹤練習(xí)2下列說(shuō)法中正確是()A.化石燃料在任何條件下都能充足燃燒B.化石燃料在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境有害氣體如CO、SO2等C.直接燃燒煤和將煤深加工后再燃燒熱效率相同D.固體煤變?yōu)闅怏w燃料后,燃燒效率將減少答案B知識(shí)點(diǎn)3:新能源開發(fā)考察例3最近,對(duì)以氫氣作為未來(lái)動(dòng)力燃料氫能源研究取得了快速發(fā)展。氫氣燃燒時(shí)耗氧量小,發(fā)熱量大。已知碳和氫氣燃燒熱化學(xué)方程式為:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1第41頁(yè)第41頁(yè)試通過(guò)計(jì)算闡明等質(zhì)量氫氣和碳燃燒時(shí)產(chǎn)生熱量比是________。
解析
由熱化學(xué)方程式可知,相同質(zhì)量氫氣和碳完全燃燒時(shí)放出熱量之比:(285.8kJ·mol-1×)∶(393.5kJ·mol-1×)=4.36∶1。
答案
4.36∶1
跟蹤練習(xí)3乙醇汽油推廣使用,帶動(dòng)了糧食深加工相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,含有較好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,增進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與消費(fèi)良性循環(huán)。(1)下列說(shuō)法中正確是________。第42頁(yè)第42頁(yè)①推廣乙醇汽油能夠減輕環(huán)境污染,可減少尾氣中一氧化碳含量。②乙醇汽油作為一個(gè)新型清潔燃料,是當(dāng)前世界上可再生能源發(fā)展重點(diǎn)之一。③乙醇屬于可再生資源,使用乙醇汽油能夠緩和當(dāng)前石油緊缺矛盾。④太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物能、地?zé)崮堋⒊毕艿榷紝儆诳稍偕茉?。A.①②④ B.①②③C.③④ D.①②③④(2)通過(guò)度析反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)鍵斷開和形成,應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù),能夠估算化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱。已知相關(guān)數(shù)據(jù)見下表:第43頁(yè)第43頁(yè)工業(yè)制乙醇當(dāng)前主要辦法是乙烯水化法(CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH),估算制取1mol乙醇反應(yīng)熱ΔH=________kJ·mol-1。(3)在相同溫度和壓強(qiáng)下,將46g乙醇分別在純氧中和空氣中完全燃燒,在純氧中燃燒熱為ΔH1,在空氣中燃燒熱為ΔH2,則ΔH1________ΔH2(填“>”、“<”、“=”或“無(wú)法判斷”)。
答案
(1)D(2)-53.5(3)=化學(xué)鍵C=CC—CC—HC—OO—H斷開鍵要吸取能量(單位:kJ·mol-1)602345.6411357.7458.8第44頁(yè)第44頁(yè)第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算
第1學(xué)時(shí)蓋斯定律
三維目的知識(shí)與技能1.理解蓋斯定律本質(zhì),理解其在科學(xué)研究中意義2.掌握相關(guān)蓋斯定律應(yīng)用(重、難點(diǎn))過(guò)程與辦法通過(guò)利用蓋斯定律求相關(guān)物質(zhì)反應(yīng)熱,進(jìn)一步理解反應(yīng)熱概念情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)實(shí)例感受蓋斯定律應(yīng)用,并以此闡明蓋斯定律在科學(xué)研究中主要奉獻(xiàn)第45頁(yè)第45頁(yè)
自學(xué)導(dǎo)引
一、蓋斯定律
1.蓋斯定律內(nèi)容:無(wú)論化學(xué)反應(yīng)是一步或分幾步完畢,其反應(yīng)熱是相同。或者說(shuō),化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系始態(tài)和終態(tài)相關(guān),而與反應(yīng)路徑無(wú)關(guān)。2.蓋斯定律解釋:能量釋放或吸取是以發(fā)生化學(xué)改變物質(zhì)為基礎(chǔ),兩者密不可分,但以物質(zhì)為主。
思考題1如何用能量守恒原理理解蓋斯定律?
答案
蓋斯定律表達(dá)了能量守恒原理,由于化學(xué)反應(yīng)始態(tài)物質(zhì)和終態(tài)物質(zhì)各自含有能量是恒定,兩者能量差就是反應(yīng)放出或吸取熱量。只要始態(tài)和終態(tài)定了,無(wú)論途經(jīng)哪些中點(diǎn)狀態(tài),最后能量差就是固定。第46頁(yè)第46頁(yè)
二、蓋斯定律應(yīng)用
對(duì)于進(jìn)行得很慢反應(yīng),不容易直接發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)品不純(即有副反應(yīng)發(fā)生)反應(yīng),測(cè)定反應(yīng)熱有困難,假如應(yīng)用蓋斯定律,就能夠間接地把它們反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)。
思考題2已知下列熱化學(xué)方程式:Zn(s)+O2(g)=ZnO(s)ΔH1=-351.1kJ·mol-1Hg(l)+O2(g)=HgO(s)ΔH2=-90.7kJ·mol-1由此可知Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)ΔH3,其中ΔH3值是()A.-441.8kJ·mol-1 B.-254.6kJ·mol-1C.-438.9kJ·mol-1 D.-260.4kJ·mol-1
答案D第47頁(yè)第47頁(yè)
名師解惑
一、蓋斯定律特點(diǎn)1.反應(yīng)熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)相關(guān),與反應(yīng)路徑無(wú)關(guān)。就像登山至山頂,無(wú)論選哪一條路走,山海拔總是不變。
2.反應(yīng)熱總值一定。如右圖表示始態(tài)到終態(tài)反應(yīng)熱,則ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5。第48頁(yè)第48頁(yè)
二、蓋斯定律在科學(xué)研究中主要意義由于有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢,有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生,有些反應(yīng)產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)發(fā)生),這給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難。此時(shí)假如應(yīng)用蓋斯定律,就能夠間接地把它們反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)。比如:
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1求C(s)+O2(g)=CO(g)反應(yīng)熱。第49頁(yè)第49頁(yè)
解析:依據(jù)上述兩個(gè)反應(yīng)關(guān)系可知:
ΔH1=ΔH2+ΔH3,
ΔH3=ΔH1-ΔH2
=-393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)
=-110.5kJ·mol-1因此C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3=-110.5kJ·mol-1第50頁(yè)第50頁(yè)
三、應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)1.熱化學(xué)方程式中物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)同乘以某一個(gè)數(shù)時(shí),反應(yīng)熱數(shù)值也必須乘上該數(shù)。2.熱化學(xué)方程式相加減時(shí),同種物質(zhì)之間可相加減,反應(yīng)熱也隨之相加減。3.將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí),ΔH“+”、“-”號(hào)必須隨之改變。4.若熱化學(xué)方程式需相減,最好能先把被減方程式進(jìn)行顛倒,然后相加,更不易犯錯(cuò)。第51頁(yè)第51頁(yè)
典例導(dǎo)析
知識(shí)點(diǎn)1:蓋斯定律意義
例1
試驗(yàn)中不能直接測(cè)出由石墨和氫氣反應(yīng)生成甲烷反應(yīng)熱,但可通過(guò)測(cè)出CH4、石墨及H2燃燒反應(yīng)反應(yīng)熱,再求由石墨生成甲烷反應(yīng)熱。已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ·mol-1②C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1求:④C(石墨)+2H2(g)=CH4(g)ΔH4=______________第52頁(yè)第52頁(yè)
解析本題考察蓋斯定律理解和利用,可用“加合法”。由于反應(yīng)式①、②、③、④之間有下列關(guān)系:②+③×2-①=④因此ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·mol-1+2×(-285.8kJ·mol-1)-(-890.3kJ·mol-1)
=-74.8kJ·mol-1
答案
-74.8kJ·mol-1第53頁(yè)第53頁(yè)
跟蹤練習(xí)1蓋斯定律指出:化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱只與反應(yīng)始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)相關(guān),而與詳細(xì)反應(yīng)進(jìn)行路徑無(wú)關(guān)。物質(zhì)A在一定條件下可發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化,由右圖判斷下列關(guān)系錯(cuò)誤是()
A.A→F:ΔH=-ΔH6B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1C.C→F:|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|D.ΔH1+ΔH2+ΔH3=-(ΔH4+ΔH5+ΔH6)
答案
B第54頁(yè)第54頁(yè)
知識(shí)點(diǎn)2:蓋斯定律應(yīng)用
例2
已知下列熱化學(xué)方程式:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ·mol-1(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1則反應(yīng):2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)反應(yīng)熱為()A.-488.3kJ·mol-1B.-244.15kJ·mol-1C.488.3kJ·mol-1D.244.15kJ·mol-1第55頁(yè)第55頁(yè)
解析
依據(jù)反應(yīng):2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)
可將(1)、(2)、(3)分別演變成下列情況:①2CO2(g)+2H2O(l)=CH3COOH(l)+2O2(g)ΔHa=+870.3kJ·mol-1②2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔHb=-2×393.5kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔHc=-2×285.8kJ·mol-1由于總反應(yīng)等于①、②、③相加,故其反應(yīng)熱也等于ΔHa+ΔHb+ΔHc=+870.3kJ·mol-1+(-2×393.5kJ·mol-1)+(-2×285.8kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1。
答案
A第56頁(yè)第56頁(yè)
跟蹤練習(xí)2下圖設(shè)想物質(zhì)循環(huán)中太陽(yáng)能最后轉(zhuǎn)化為()
A.化學(xué)能 B.熱能C.生物能 D.電能
答案
B第57頁(yè)第57頁(yè)第2學(xué)時(shí)反應(yīng)熱計(jì)算
三維目的知識(shí)與技能掌握相關(guān)反應(yīng)熱、燃燒熱、熱化學(xué)方程式計(jì)算(重、難點(diǎn))過(guò)程與辦法通過(guò)相關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算學(xué)習(xí)過(guò)程,使學(xué)生掌握相關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算辦法與技巧,進(jìn)一步提升化學(xué)計(jì)算能力情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)反應(yīng)熱計(jì)算學(xué)習(xí)過(guò)程,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能意識(shí)和開發(fā)新能源使命感、責(zé)任感;結(jié)識(shí)化學(xué)知識(shí)與人類生活、生產(chǎn)密切關(guān)系第58頁(yè)第58頁(yè)
思維激活
在化學(xué)科學(xué)研究中,經(jīng)常需要通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)反應(yīng)熱,但是一些反應(yīng)反應(yīng)熱,由于種種原因不能直接測(cè)得,只能通過(guò)化學(xué)計(jì)算方式間接地取得。在生產(chǎn)中對(duì)于燃料燃燒,反應(yīng)條件控制以及“廢熱”利用,也需要進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算。反應(yīng)熱計(jì)算要依據(jù)什么來(lái)進(jìn)行?
自學(xué)導(dǎo)引
一、如何進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算1.熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上方程式相同,能夠移項(xiàng)同時(shí)改變正、負(fù)號(hào);各項(xiàng)系數(shù)包括ΔH數(shù)值能夠同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同倍數(shù)。第59頁(yè)第59頁(yè)
2.依據(jù)蓋斯定律,能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上熱化學(xué)方程式包括其ΔH相加或相減,得到一個(gè)新熱化學(xué)方程式。3.可燃物完全燃燒產(chǎn)生熱量=n×ΔH。
思考題已知C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,則2.5molC在O2中完全燃燒生成CO2時(shí)放出多少熱量?
答案
983.75kJ
二、進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算慣用幾種辦法
1.列方程或方程組法。2.平均值法。3.極限分析法。4.十字交叉法。5.估算法(僅適于選擇題)。第60頁(yè)第60頁(yè)
名師解惑
一、反應(yīng)熱計(jì)算
1.由化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)(舊鍵斷裂-新鍵生成)及化學(xué)反應(yīng)能量改變?cè)?反應(yīng)物總能量與生成物總能量不等)可得:(1)反應(yīng)熱=斷裂舊鍵所需能量-生成新鍵釋放能量(2)反應(yīng)熱=生成物總能量-反應(yīng)物總能量2.依據(jù)蓋斯定律計(jì)算:無(wú)論化學(xué)反應(yīng)是一步完畢或分幾步完畢,其反應(yīng)熱是相同。也就是說(shuō),化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱只與反應(yīng)始態(tài)和終態(tài)相關(guān),而與詳細(xì)反應(yīng)路徑無(wú)關(guān)。因此,可將熱化學(xué)方程式進(jìn)行適當(dāng)“加”、“減”等變形,ΔH進(jìn)行相應(yīng)改變以后計(jì)算反應(yīng)熱。3.其它相關(guān)計(jì)算依據(jù)比熱容公式ΔH=CmΔt進(jìn)行計(jì)算;由生成反應(yīng)焓變計(jì)算:反應(yīng)熱=生成物生成焓之和-反應(yīng)物生成焓之和。第61頁(yè)第61頁(yè)[尤其提醒]利用蓋斯定律解題關(guān)鍵是設(shè)計(jì)流程:從反應(yīng)物開始,經(jīng)歷若干中間反應(yīng)(并不是真實(shí)反應(yīng)歷程),最終生成生成物。分析過(guò)程中要注意同一物質(zhì)不同狀態(tài),因?yàn)槲镔|(zhì)狀態(tài)不同,吸取或放出熱量也不相同。二、進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算時(shí)需注意問(wèn)題1.反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量系數(shù)成正比,因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)改變時(shí),其反應(yīng)熱數(shù)值需同時(shí)做相同倍數(shù)改變。2.熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時(shí)反應(yīng)熱。3.正、逆反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號(hào)相反。第62頁(yè)第62頁(yè)
典例導(dǎo)析
知識(shí)點(diǎn)1:相關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算
例1已知:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-Q1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-Q2;
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3=-Q3。
室溫時(shí)取體積比為4∶1甲烷和氫氣混合氣體11.2L(原則情況),經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至室溫,放出熱量為()A.0.4mol×Q1+0.05mol×Q3B.0.4mol×Q1+0.05mol×Q2C.0.4mol×Q1+0.1mol×Q3D.0.4mol×Q1+0.1mol×Q2第63頁(yè)第63頁(yè)
解析
n(氣體)==0.5mol,
n(CH4)=0.5mol×=0.4mol,
n(H2)=0.5mol×=0.1mol。
燃燒后恢復(fù)至室溫,H2O為液態(tài),
因此放出熱量為:
Q=0.4mol×Q1+0.1mol×
=0.4mol×Q1+0.05mol×Q3。
答案
A第64頁(yè)第64頁(yè)
跟蹤練習(xí)1化學(xué)鍵鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸取)能量。已知P4(白磷)、P4O6分子結(jié)構(gòu)如圖所表示。現(xiàn)提供下列化學(xué)鍵鍵能(kJ·mol-1):P—P198、P—O360、O=O498,則反應(yīng)P4(s)+3O2(g)=P4O6(g)反應(yīng)熱ΔH為()
A.1638kJ·mol-1 B.-1638kJ·mol-1C.-126kJ·mol-1 D.126kJ·mol-1
答案
B第65頁(yè)第65頁(yè)
知識(shí)點(diǎn)2:相關(guān)反應(yīng)熱綜合考察
例2
已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220.0kJ·mol-1試驗(yàn)測(cè)得氫氣和丙烷混合氣體共5mol,完全燃燒時(shí)放熱3847kJ,則混合氣體中氫氣和丙烷體積比約是____________(填字母,下同);兩者放出熱量之比約為____________。A.1∶3 B.3∶1
C.1∶4 D.5∶13第66頁(yè)第66頁(yè)
解析
該題為計(jì)算型選擇題,可采用下列兩種辦法巧解。辦法一(十字交叉法):第67頁(yè)第67頁(yè)
辦法二(估算排除法):因C3H8燃燒熱為2220.0kJ·mol-1,而兩者燃燒共放熱3847kJ,故H2和C3H8體積比一定不小于1∶1,而四個(gè)選項(xiàng)中唯有B選項(xiàng)3∶1>1∶1符合題意。兩者放出熱量之比也只需列出辦法一中計(jì)算式,再估算并對(duì)照選項(xiàng)便可選定D選項(xiàng)為答案。
答案
B;D
跟蹤練習(xí)2一定條件下,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ·mol-1,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1,則1molCO和3molCH4構(gòu)成混合氣在上述條件下完全燃燒放出熱量為()A.2912kJ B.2953kJC.3236kJ D.3836kJ
答案
B第68頁(yè)第68頁(yè)
第二章化學(xué)反應(yīng)速率和平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率
三維目的知識(shí)與技能1.理解化學(xué)反應(yīng)速率涵義2.理解化學(xué)反應(yīng)速率表示式及其簡(jiǎn)樸計(jì)算(重、難點(diǎn))3.理解化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)量辦法過(guò)程與辦法通過(guò)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)量辦法,培養(yǎng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)芰η楦小B(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)習(xí),感悟其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中作用,提升對(duì)化學(xué)科學(xué)結(jié)識(shí)第69頁(yè)第69頁(yè)
思維激活
在我們熟悉化學(xué)反應(yīng)中,有反應(yīng)能夠瞬間完畢,如沉淀反應(yīng)、中和反應(yīng)等,但有反應(yīng)很慢,如煤形成、石油形成等。如何來(lái)表示這些反應(yīng)快慢呢?
自學(xué)導(dǎo)引
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1.化學(xué)反應(yīng)速率概念化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物物質(zhì)量改變來(lái)表示。在容積不變反應(yīng)器中,通常是用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度減少或生成物濃度增長(zhǎng)來(lái)表示。2.化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)學(xué)表示式v=
(1)化學(xué)反應(yīng)速率符號(hào)是v,Δc=|c始-c末|表示反應(yīng)過(guò)程中,其反應(yīng)物減少濃度或生成物增長(zhǎng)濃度絕對(duì)值,慣用單位是mol·L-1。
第70頁(yè)第70頁(yè)Δt表示改變時(shí)間,其單位常依據(jù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢來(lái)適當(dāng)選擇,慣用單位是s、min。(2)v=,其慣用單位是mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。思考題同一反應(yīng),用不同物質(zhì)物質(zhì)量濃度改變所表示反應(yīng)速率數(shù)值可能不同。為何?答案在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)里,各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)不一定相同,則單位時(shí)間內(nèi)不同物質(zhì)物質(zhì)量濃度改變量就可能不同,因此用不同物質(zhì)所表示化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值就不一定相同。二、化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。包含能夠直接觀測(cè)一些性質(zhì),如釋放出氣體體積和體系壓強(qiáng);也包含必須依靠?jī)x器來(lái)測(cè)量性質(zhì),如顏色深淺、光吸取、光發(fā)射、導(dǎo)電能力等。在溶液中經(jīng)常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率。第71頁(yè)第71頁(yè)
名師解惑
一、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算規(guī)律
在1L固定容積容器中發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3,在1min內(nèi)2molN2與6molH2反應(yīng)生成了4molNH3。在該反應(yīng)中,各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比、發(fā)生化學(xué)改變物質(zhì)量之比、發(fā)生化學(xué)改變物質(zhì)量濃度之比、各物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率之比下列:第72頁(yè)第72頁(yè)能夠看出,各物質(zhì)所占有體積及反應(yīng)所用時(shí)間均相同,因此各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=發(fā)生改變物質(zhì)量之比=發(fā)生改變物質(zhì)量濃度之比=化學(xué)反應(yīng)速率之比。
二、理解化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)要注意幾種問(wèn)題1.無(wú)論是反應(yīng)物還是生成物,其化學(xué)反應(yīng)速率值都取正值。2.對(duì)于給定一個(gè)化學(xué)反應(yīng),相關(guān)物質(zhì)量是不斷改變,因此化學(xué)反應(yīng)速率有平均速率和即時(shí)(瞬時(shí))速率之分。在中學(xué)化學(xué)里,我們能夠計(jì)算是單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率,即平均速率,而在速率圖像上每一個(gè)點(diǎn)則表示是瞬時(shí)速率。如右圖表示是一定量碳酸氫鈉在鹽酸中反應(yīng)速率—時(shí)間曲線,曲線中每一個(gè)點(diǎn)表示該時(shí)刻瞬時(shí)速率,如A點(diǎn)表示t1時(shí)刻反應(yīng)速率。第73頁(yè)第73頁(yè)3.因?yàn)橐粋€(gè)化學(xué)反應(yīng)里各物質(zhì)之間化學(xué)計(jì)量數(shù)不一定相同,因此在同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)里,不同物質(zhì)所表示化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不一定相同。即使用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不一定相同,不過(guò)它們實(shí)際意義卻完全相同,即一個(gè)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率也就代表了整個(gè)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率。第74頁(yè)第74頁(yè)
4.在一定溫度下,純固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì),單位體積里物質(zhì)量保持不變,因此液態(tài)或固態(tài)純物質(zhì)物質(zhì)量濃度能夠當(dāng)作常數(shù),因此不能用純固體或純液體來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率。
[尤其提醒]
在比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí),不能簡(jiǎn)樸直接地進(jìn)行數(shù)據(jù)比較,要做到反應(yīng)速率單位一致,相應(yīng)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)相同,或換算成同一物質(zhì)反應(yīng)速率后再進(jìn)行比較。
典例導(dǎo)析
知識(shí)點(diǎn)1:化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算
例1
在一密閉容器里裝有氮?dú)夂蜌錃狻7磻?yīng)開始時(shí),氮?dú)鉂舛葹?mol·L-1,氫氣濃度為5mol·L-1,反應(yīng)開始2min后,測(cè)得容器中氮?dú)鉂舛葹?.8mol·L-1。這2第75頁(yè)第75頁(yè)min內(nèi)氮?dú)馄骄磻?yīng)速率是多少?氫氣和氨氣平均反應(yīng)速率各是多少?
解析
N2+3H22NH3起始濃度(mol·L-1)252min后濃度(mol·L-1)1.8改變濃度(mol·L-1)0.2用氮?dú)鉂舛雀淖儽硎痉磻?yīng)速率是:
v(N2)==0.1mol·L-1·min-1依據(jù)各物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,用氫氣和氨氣濃度改變表示反應(yīng)速率分別是:v(H2)=v(N2)×=0.1mol·L-1·min-1×=0.3mol·L-1·min-1
第76頁(yè)第76頁(yè)v(NH3)=v(N2)×=0.1mol·L-1·min-1×=0.2mol·L-1·min-1。
答案
在2min內(nèi),氮?dú)狻錃?、氨氣平均反?yīng)速率分別是0.1mol·L-1·min-1、0.3mol·L-1·min-1、0.2mol·L-1·min-1。
跟蹤練習(xí)1將化合物A蒸氣1mol通入0.5L容器中加熱,發(fā)生反應(yīng):2A(g)B(g)+nC(g)。反應(yīng)到3min時(shí),容器內(nèi)A濃度為0.8mol·L-1,通過(guò)測(cè)定得這段時(shí)間內(nèi)平均速率v(C)=0.6mol·L-1·min-1,則化學(xué)方程式中n值為________________,用物質(zhì)B表示這段時(shí)間平均速率v(B)=________________。
答案
3;0.2mol·L-1·min-1第77頁(yè)第77頁(yè)知識(shí)點(diǎn)2:判斷化學(xué)反應(yīng)速率快慢例2反應(yīng):A+3B=2C+2D在四種不同情況下反應(yīng)速率分別為:①v(A)=0.15mol·L-1·min-1,②v(B)=0.01mol·L-1·s-1,③v(C)=0.40mol·L-1·min-1,④v(D)=0.45mol·L-1·min-1,該反應(yīng)進(jìn)行快慢次序?yàn)開_______________(填序號(hào))。解析比較四種不同情況下反應(yīng)速率快慢,需要用同一物質(zhì)改變來(lái)表示。v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=1∶3∶2∶2,轉(zhuǎn)化為用A濃度改變來(lái)表示反應(yīng)速率為:①v(A)=0.15mol·L-1·min-1;②v(B)=0.01mol·L-1·s-1=0.6mol·L-1·min-1,則v(A)=v(B)=0.20mol·L-1·min-1;③v(C)=0.40mol·L-1·min-1,則v(A)=v(C)=0.20mol·L-1·min-1;④v(D)=0.45mol·L-1·min-1,則v(A)=v(D)=0.225mol·L-1·min-1。故反應(yīng)進(jìn)行快慢次序?yàn)椋孩埽劲冢舰郏劲?。答案④>②=③>①?8頁(yè)第78頁(yè)跟蹤練習(xí)2甲、乙兩個(gè)容器內(nèi)都在進(jìn)行A→B反應(yīng),甲中每分鐘降低4molA,乙中每分鐘降低2molA,則兩容器中反應(yīng)速率()A.甲快 B.乙快C.相等 D.無(wú)法確定答案D知識(shí)點(diǎn)3:化學(xué)方程式推斷例3某溫度時(shí),在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)物質(zhì)量隨時(shí)間改變曲線以下圖所表示。則由圖中數(shù)據(jù)分析可知:該反應(yīng)化學(xué)方程式為____________________;反應(yīng)開始至2min時(shí),用Z表示平均反應(yīng)速率為________________________。第79頁(yè)第79頁(yè)
解析
由圖可知,X、Y物質(zhì)量隨反應(yīng)進(jìn)行而減小,Z物質(zhì)量隨反應(yīng)進(jìn)行而增大,則X和Y為反應(yīng)物,Z為生成物。且2min后,X、Y、Z三種物質(zhì)物質(zhì)量不再發(fā)生改變,則可擬定該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。Δn(X)=1.0mol-0.7mol=0.3molΔn(Y)=1.0mol-0.9mol=0.1molΔn(Z)=0.2mol-0=0.2molΔn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)
=0.3mol∶0.1mol∶0.2mol
=3∶1∶2故反應(yīng)化學(xué)方程式為:3X+Y2Z第80頁(yè)第80頁(yè)
v(Z)=
=0.05mol·L-1·min-1
答案
3X+Y2Z;0.05mol·L-1·min-1
跟蹤練習(xí)3在一定條件下,反應(yīng):mA+nB=pC中各物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率分別為:
v(A)=amol·L-1·s-1,
v(B)=mol·L-1·s-1,
v(C)=amol·L-1·s-1,
則該反應(yīng)化學(xué)方程式是________________________。
答案
2A+B=2C第81頁(yè)第81頁(yè)化學(xué)反應(yīng)原理新課標(biāo)人教版選修四第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率(一學(xué)時(shí))第82頁(yè)第82頁(yè)
化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向(推動(dòng)力)本章學(xué)習(xí)內(nèi)容
化學(xué)反應(yīng)快慢(速率)
化學(xué)反應(yīng)程度(反應(yīng)物能否全部轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物)
第83頁(yè)第83頁(yè)學(xué)習(xí)目的1、掌握化學(xué)反應(yīng)速率概念2、化學(xué)反應(yīng)速率表示辦法重點(diǎn)、難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率概念理解和其表示辦法
第84頁(yè)第84頁(yè)一、化學(xué)反應(yīng)速率1、定義:是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢物理量,是指單位時(shí)間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物或生成物物質(zhì)量(mol)改變。2、表示辦法:用單位時(shí)間內(nèi)某一反應(yīng)物物質(zhì)量濃度減少或生成物物質(zhì)量濃度增長(zhǎng)來(lái)表示。V=△C/△t3、單位:mol/L.h、mol/L.min、mol/L.s如反應(yīng)方程式∶mA+nB=pY+qZ則VA=△C(A)/△t,VB=△C(B)/△t,VY=△C(Y)/△t,VZ=△C(Z)/△t。第85頁(yè)第85頁(yè)學(xué)與問(wèn)∶一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率用不同反應(yīng)物或生成物來(lái)表示,數(shù)值可能但含意,速率之比等于該反應(yīng)方程式中對(duì)應(yīng)之比。不同是一致物質(zhì)系數(shù)第86頁(yè)第86頁(yè)4、各物質(zhì)速率與化學(xué)計(jì)量關(guān)系一定條件下,用不同物質(zhì)來(lái)表示某反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但表示意義相同。且它們數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中系數(shù)比。如N2+3H2=2NH3
132=1:3:2第87頁(yè)第87頁(yè)課堂練習(xí)在一定條件下2升反應(yīng)容器中充入一定量N2和H2發(fā)生下反應(yīng),N2+3H2=2NH3,5分鐘后測(cè)NH3物質(zhì)量為0.5mol則NH3反應(yīng)速率為_____________;H2反應(yīng)速率為_______________________________。0.05mol/(L·min)3/2×0.05mol/(L·min)=0.075mol/(L·min)第88頁(yè)第88頁(yè)課堂練習(xí):(1)在一定條件下,密閉容器中合成3H2+N2==2NH3,開始時(shí)測(cè)得[H2]=4mol/L,[N2]=1mol/L,2S末,測(cè)得[N2]=0.9mol/L。求VH2為多大?(2)向2L密閉容器(內(nèi)有催化劑)充入2molSO2和1molO2,經(jīng)2S,測(cè)得容器內(nèi)有1molSO3,則該反應(yīng)速率可如何表示。0.15mol/L·s第89頁(yè)第89頁(yè)(4)在下列過(guò)程,需要加快化學(xué)反應(yīng)速率是A、鋼鐵腐蝕B、塑料老化C、食物腐爛D、工業(yè)煉鋼(5)某溫度時(shí),圖中曲線X,Y,Z是在2L容器中X,Y,Z三種物質(zhì)物質(zhì)量隨時(shí)間改變曲線。由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)化學(xué)方程式為____;反應(yīng)從開始計(jì)時(shí),2分鐘內(nèi)Z平均反應(yīng)速率為____。D3X+Y=2Z第90頁(yè)第90頁(yè)二、化學(xué)反應(yīng)速率是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定。測(cè)定辦法有∶1、直接觀測(cè)一些性質(zhì)(如釋放出氣體體積和體系壓強(qiáng));2、科學(xué)儀器測(cè)定(如顏色深淺、光吸取和發(fā)射、導(dǎo)電能力等);3、溶液中,常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率。第91頁(yè)第91頁(yè)(試驗(yàn)2一1)試驗(yàn)分析∶反應(yīng)物(指氣體和液體,不含純液體和固體)濃度越大,反應(yīng)時(shí)間越短,反應(yīng)速率越快。第92頁(yè)第92頁(yè)注意問(wèn)題∶(1)化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)快慢尺度,它與時(shí)間和濃度改變相關(guān).(2)在同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)來(lái)表示時(shí),其數(shù)值能夠不同,但都表示同一個(gè)反應(yīng)速率.因此,表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),必須說(shuō)明反應(yīng)物中哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn).不同物質(zhì)速率比值一定等于化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比.(3)普通來(lái)說(shuō),化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)進(jìn)行而逐步減慢.因此,某一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率,是平均速率,而不是指瞬時(shí)速率.(4)化學(xué)反應(yīng)速率普通不能用固體或純液體表示。第93頁(yè)第93頁(yè)學(xué)生練習(xí):1.把下列四種X溶液,分別加進(jìn)四個(gè)盛有10mL濃度為2mol·L-1鹽酸燒杯中,并都加水稀釋至50mL,此時(shí),X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大是()。(A)10mL、2mol·L-1(B)20mL、2mol·L-1(C)10mL、4mol·L-1(D)20mL、3mol·L-1答案:D
第94頁(yè)第94頁(yè)2.反應(yīng)4NH3+5O2=4NO+6H2O,在5L密閉容器中進(jìn)行半分鐘后,NO物質(zhì)量增長(zhǎng)了0.3mol,則此反應(yīng)平均速率υ(x)(表示反應(yīng)物消耗速率或生成物生成速率)為()。(A)υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1
(B)υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1
(C)υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1
(D)υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1
答案:
CD第95頁(yè)第95頁(yè)3.反應(yīng)4A(氣)+5B(氣)==4C(氣)+6D(氣)在5L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C物質(zhì)量增長(zhǎng)了0.3mol。下列敘述正確是()。(A)A平均反應(yīng)速率是0.010mol·L-1·s-1(B)容器中含D物質(zhì)量至少為0.45mol(C)容器中A、B、C、D物質(zhì)量比一定是4:5:4:6(D)容器中A物質(zhì)量一定增長(zhǎng)了0.3mol答案:B第96頁(yè)第96頁(yè)4.在密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng),A與B反應(yīng)生成C,其反應(yīng)速率分別用υ(A)、υ(B)、υ(C)(mol·L-1·s-1)表示,且υ(A)、υ(B)、υ(C)之間有下列所表示關(guān)系:υ(B)=3υ(A);3υ(C)=2υ(B)。則此反應(yīng)可表示為()(A)2A+3B=2C(B)A+3B=2C(C)3A+B=2C(D)A+B=C答案:B第97頁(yè)第97頁(yè)課后作業(yè)1、書本21頁(yè)練習(xí)1一5題2、預(yù)習(xí)第98頁(yè)第98頁(yè)預(yù)習(xí)第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率原因1、化學(xué)反應(yīng)速率與分子間有效碰撞頻率相關(guān)。想一想,我們以前學(xué)過(guò)、用過(guò)和日常生活中改變速率辦法有哪些?2、我們知道改變反應(yīng)速率辦法有∶加熱、攪拌、增大反應(yīng)物濃度、使用催化劑、汽車加大油門、爐膛安裝鼓風(fēng)機(jī)、把煤塊粉碎后使用、用冰箱保留食物、糕點(diǎn)盒裝小包除氧劑等等。第99頁(yè)第99頁(yè)
謝謝!第100頁(yè)第100頁(yè)化學(xué)反應(yīng)原理新課標(biāo)人教版選修四第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率原因(第一學(xué)時(shí))第101頁(yè)第101頁(yè)復(fù)習(xí)回想1、什么是有效碰撞?引起分子間化學(xué)反應(yīng)碰撞。2、什么是活化分子?含有較高能量,能夠發(fā)生有效碰撞分子。3、什么是活化能?活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量部分。第102頁(yè)第102頁(yè)復(fù)習(xí)回想4、活化能和反應(yīng)速率關(guān)系:活化能越小則普通分子成為活化分子越容易,則活化分子越多,則單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多,則反應(yīng)速率越快。5、催化劑作用:
能夠減少化學(xué)反應(yīng)所需活化能,也就等于提升了活化分子百分?jǐn)?shù),從而提升了有效碰撞頻率.反應(yīng)速率大幅提升.第103頁(yè)第103頁(yè)分子運(yùn)動(dòng)互相碰撞分子含有足夠能量活化分子有合適取向有效碰撞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生條件第104頁(yè)第104頁(yè)影響反應(yīng)速率條件影響反應(yīng)速率條件有內(nèi)因和外因:內(nèi)因是反應(yīng)本身性質(zhì);外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響,主要有:①濃度②壓強(qiáng)③溫度④催化劑等第105頁(yè)第105頁(yè)一、濃度對(duì)反應(yīng)速率影響閱讀書本試驗(yàn)2-2,總結(jié)出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響.同濃KMnO4首先褪色原反應(yīng)液濃度大原反應(yīng)液濃度小第106頁(yè)第106頁(yè)試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論硫分別在空氣中和氧氣中燃燒現(xiàn)象是____、____。由此可得出結(jié)論是__________________。結(jié)論:增大某反應(yīng)物濃度能夠加快反應(yīng)速率;減小某反應(yīng)物濃度會(huì)減慢反應(yīng)速率。為何?第107頁(yè)第107頁(yè)原因:反應(yīng)物濃度增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增長(zhǎng)有效碰撞次數(shù)增多反應(yīng)速率加快一、濃度對(duì)反應(yīng)速率影響其它條件不變,增長(zhǎng)反應(yīng)物濃度加快化學(xué)反應(yīng)速率。第108頁(yè)第108頁(yè)二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率影響壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響實(shí)質(zhì)上是通過(guò)改變氣體反應(yīng)物濃度來(lái)實(shí)現(xiàn),也就是說(shuō)壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參與反應(yīng)速率才有影響。通過(guò)如右圖所表示相關(guān)2H2S+SO2=3S+2H2O試驗(yàn)可知壓強(qiáng)大右邊容器首先出現(xiàn)淺黃色固體,由此證實(shí):結(jié)論:對(duì)于氣體反應(yīng)來(lái)說(shuō),增大壓強(qiáng)相稱于增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加快.第109頁(yè)第109頁(yè)[討論]恒容條件下,往合成氨反應(yīng)N2+3H2=2NH3中充入He氣,體系壓強(qiáng)如何改變?反應(yīng)速率是否改變?對(duì)于壓強(qiáng)改變,只有引起反應(yīng)體系中物質(zhì)濃度改變,才對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。第110頁(yè)第110頁(yè)[討論]假如反應(yīng)物是固體、液體或溶液時(shí),改變壓強(qiáng)對(duì)它們又有什么影響?合用范圍:僅適合用于反應(yīng)體系中有氣體物質(zhì)反應(yīng)。第111頁(yè)第111頁(yè)課堂練習(xí)下列說(shuō)法正確是()A、一定條件下,增大反應(yīng)物量會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率。B、增大壓強(qiáng),必定會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率。C、活化分子間所發(fā)生碰撞為有效碰撞。D、能夠發(fā)生有效碰撞分子叫活化分子。D第112頁(yè)第112頁(yè)在C(固)+CO2(氣)=2CO(氣)反應(yīng)中。現(xiàn)采用下列辦法:(1)增大壓強(qiáng);(2)增長(zhǎng)碳量(3)通入CO2;(4)恒容下充入N2;(5)恒壓下充入N2
哪些辦法能夠使反應(yīng)速率增大?為何?
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