2020年高中化学专题2化学反应与能量转化第二单元化学反应中的热量课件苏教版必修2.ppt

第二单元化学反应中的热量第二单元化学反应中的热量一、一、放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应1反应中化学能与其他能的转化反应中化学能与其他能的转化CaCO3的高温分解：热能的高温分解：热能_；植物的光合作用：植物的光合作用：_化学能；化学能；电解水制电解水制H2：_能能化学能；化学能；物质的燃烧：物质的燃烧：_能能热能、光能热能、光能知知 识识 梳梳 理理化学能化学能 光能光能 电电化学化学 2吸热反应、放热反应吸热反应、放热反应(1)实验探究实验探究气泡气泡 升高升高 2Al6H=2Al33H2 释放释放 刺激性刺激性 降低降低 Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O 吸收吸收 能量能量 释放释放 吸收吸收(2)概概 念念：有有 _的的 化化 学学 反反 应应 称称 为为 放放 热热 反反 应应，_的化学反应称为吸热反应。的化学反应称为吸热反应。3常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应(1)常常见见的的放放热热反反应应：_ _。(2)常常见见的的吸吸热热反反应应：_ _。热量放出热量放出 吸收热量吸收热量 所有的燃所有的燃烧烧反反应应，剧剧烈的烈的发发光、光、发热发热 的化学反的化学反应应；酸碱中和反；酸碱中和反应应；大多数的化合反；大多数的化合反应应；铝热铝热反反 应应；活；活泼泼金属与酸或金属与酸或H2O的反的反应应 氢氢氧化氧化钡钡与与氯氯化化铵铵晶体的反晶体的反应应；大多；大多 数的分解反数的分解反应应；碳与水蒸气的反；碳与水蒸气的反应应；以；以C、H2、CO为还为还原原 剂的氧化还原反应剂的氧化还原反应【自主思考自主思考】1根根据据下下列列图图像像，分分析析图图、图图中中能能量量的的变变化化，并并说说明明理理由。由。提提示示图图中中反反应应物物内内部部的的总总能能量量大大于于生生成成物物内内部部的的总总能能量量，反反应应释释放放能能量量；图图中中反反应应物物内内部部的的总总能能量量小小于于生生成成物内部的总能量，反应吸收能量。物内部的总能量，反应吸收能量。2从从化化学学键键变变化化的的角角度度分分析析在在化化学学反反应应中中为为什什么么会会有有能能量量的的变化？变化？提提示示化化学学反反应应包包含含两两个个过过程程：一一是是要要断断开开反反应应物物中中的的化化学学键键，这这一一过过程程需需要要吸吸收收能能量量克克服服原原子子间间的的相相互互作作用用；二二是是要要形形成成生生成成物物中中的的化化学学键键，这这一一过过程程会会释释放放能能量量，吸吸收收与与放放出出的的能能量量不不同同，对对外外表表现现为为能能量量的的变变化化。化化学学反反应应中中的能量变化可以用下图形象地表示出来：的能量变化可以用下图形象地表示出来：若若E1E2，反应吸收能量；若，反应吸收能量；若E1 (3)燃燃料料燃燃烧烧放放出出热热量量的的大大小小常常用用热热值值来来衡衡量量。燃燃料料的的热热值值是是指指在在一一定定条条件件下下_的的物物质质完完全全燃燃烧烧所所放放出出的的_，单单位是位是_。(4)我我国国实实施施的的“西西气气东东输输”工工程程中中的的“气气”是是指指_，主主要要成成分分是是_，与与煤煤等等燃燃料料相相比比较较其其优优点点是是热热值值高高，使使用用起起来更经济，对环境污染小。来更经济，对环境污染小。单位质量单位质量 热量热量 kJg1 天然气天然气 甲烷甲烷 2以煤为例，探究提高燃料燃烧效率问题。以煤为例，探究提高燃料燃烧效率问题。(1)煤煤燃燃烧烧时时，将将煤煤块块粉粉碎碎成成煤煤粉粉的的依依据据是是与与空空气气中中O2的的_增大，煤粉燃烧更充分，反应速率加快。增大，煤粉燃烧更充分，反应速率加快。(2)通通入入适适当当过过量量空空气气的的依依据据是是空空气气充充足足，煤煤粉粉燃燃烧烧充充分分，生生成成CO2，放放出出热热量量_；若若空空气气不不足足，煤煤燃燃烧烧不不完完全全，生成生成CO，产生热量，产生热量_，且会造成污染。，且会造成污染。(3)选选择择保保温温隔隔热热且且耐耐热热的的炉炉(灶灶)膛膛材材料料的的主主要要目目的的是是_。(4)充充分分利利用用煤煤燃燃烧烧后后的的废废气气中中的的热热量量可可采采取取的的措措施施是是将将燃燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。接触面积接触面积多多减少减少 防止热量散失防止热量散失【自主思考自主思考】6已已知知：1 mol HH键键断断裂裂时时吸吸收收热热量量为为436 kJ,1 mol O=O键键完完全全断断裂裂时时吸吸收收热热量量496 kJ,1 mol HO键键形形成成时时放放出出热热量量463 kJ。计计算算反反应应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)中中的的能能量量变变化化为为多多少少？说说明明燃燃料料燃燃烧烧放放出出热热量量的的多多少少与与形形成成生生成成物物分分子子的的化化学学键键放放出出的的总总能能量量与与燃燃烧烧时时断断裂裂反反应应物物分分子子的的化化学键吸收的总能量有什么关系？学键吸收的总能量有什么关系？提提示示断断开开2 mol HH键键和和1 mol O=O键键需需要要吸吸收收的的能能量量为为2436 kJ496 kJ1 368 kJ，生生成成2 mol H2O(g)放放出出的的量量为为4463 kJ1 852 kJ。所所以以反反应应2H2(g)O2(g)=2H2O(g)中中，放放出出的的能能量量为为1 852 kJ1 368 kJ484 kJ。燃燃料料燃燃烧烧放放出出的的热热量量形形成成生生成成物物分分子子的的化化学学键键放放出出的的总总能能量断裂反应物分子的化学键吸收的总能量。量断裂反应物分子的化学键吸收的总能量。7在生产和生活中应根据什么标准来选择燃料？在生产和生活中应根据什么标准来选择燃料？提提示示燃燃料料的的热热值值，燃燃料料的的价价格格，燃燃料料对对环环境境的的影影响，响，燃料的储量，燃料的储量，燃料的开采、运输。燃料的开采、运输。1判断判断(1)化学变化过程中既有物质变化又有能量变化。化学变化过程中既有物质变化又有能量变化。()(2)化学反应中都会伴有能量的变化。化学反应中都会伴有能量的变化。()(3)伴有能量变化的过程一定是化学变化。伴有能量变化的过程一定是化学变化。()(4)化化学学反反应应中中的的能能量量变变化化全全部部是是以以热热量量的的形形式式变变化化的的。()(5)只要有化学键的断裂，一定发生化学反应。只要有化学键的断裂，一定发生化学反应。()效效 果果 自自 测测(6)断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量。断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量。()(7)当当反反应应物物的的总总能能量量大大于于生生成成物物的的总总能能量量时时，化化学学反反应应吸吸收收能能量。量。()(8)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程。化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2.已已知知HH键键、ClCl键键和和HCl键键的的键键能能分分别别为为436 kJmol1、243 kJ mol1和和431 kJ mol1，则则由由Cl2(g)和和H2(g)反反应应生生成成1 mol HCl(g)时的能量变化是时的能量变化是()A.放放热热183 kJ B.放放热热91.5 kJC.吸吸热热183 kJ D.吸吸热热91.5 kJ解解析析反反应应的的能能量量变变化化等等于于断断键键吸吸收收的的能能量量和和成成键键放放出出的的能能量量之之差差，则则Cl2(g)和和H2(g)反反应应生生成成2 mol HCl(g)时时的的能能量量变变化化为为436 kJ243 kJ2431 kJ183 kJ，即即该该反反应应是是放放热热反应，则生成反应，则生成1 mol HCl(g)时放出热量时放出热量91.5 kJ。答案答案B【合作交流合作交流】1需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗？需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗？提提示示不不一一定定。加加热热、点点燃燃、高高温温等等反反应应条条件件是是反反应应发发生生的的引引发发条条件件，一一个个反反应应是是吸吸热热还还是是放放热热最最终终取取决决于于反反应应物物的的总总能能量量和和生生成成物物的的总总能能量量的的相相对对大大小小，因因此此，开开始始需需要要加加热热的的反反应应也也可可能能是是放放热热反反应应，吸吸热热反反应应在在常常温温下下也也有有可可能发生。能发生。探究一、化学反应中热量的变化探究一、化学反应中热量的变化2已已知知反反应应：2H2O2=2H2O。已已知知断断开开1 mol HH键键吸吸收收能能量量436 kJ，断断开开1 mol OO键键吸吸收收能能量量498 kJ，断断开开1 mol HO键键吸吸收收能能量量465 kJ。1 mol H2完完全全燃燃烧烧放放出出的的能能量是多少？量是多少？【点拨提升点拨提升】1反应热反应热(H)2反应热与键能的关系反应热与键能的关系(1)键键能能：共共价价键键的的键键能能是是指指生生成成1 mol共共价价键键所所放放出出的的能能量或破坏量或破坏1 mol共价键所消耗的能量。共价键所消耗的能量。(2)键键能能与与物物质质的的稳稳定定性性：键键能能越越大大，共共价价键键越越牢牢固固，形形成成的物质越稳定，则该物质本身所具有的能量越低。的物质越稳定，则该物质本身所具有的能量越低。(3)利利用用键键能能计计算算反反应应热热：H反反应应物物的的键键能能之之和和生生成成物物的键能之和。的键能之和。3放热反应与吸热反应的比较放热反应与吸热反应的比较【典典题题例例证证1】已已知知反反应应H2Cl2=2HCl，破破坏坏1 mol H2中中的的化化学学键键消消耗耗的的能能量量为为Q1 kJ，破破坏坏1 mol Cl2中中的的化化学学键键消消耗耗的的能能量量为为Q2 kJ，形形成成1 mol HCl中中的的化化学学键键释释放放的的能能量量为为Q3 kJ。则下列说法中正确的是。则下列说法中正确的是()A该反应反应物的总能量高于生成物的总能量该反应反应物的总能量高于生成物的总能量B该反应的能量关系为该反应的能量关系为Q1Q20，则则为为吸吸热热反反应应，若若H0，体体系系能能量量升升高；放热反应高；放热反应H0，B、D 错。错。答案答案C