化学选修4第一章第一节_化学反应与能量的变化(讲课).ppt

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1、 全力投入会使你与众不同全力投入会使你与众不同你是最优秀的你是最优秀的，你一定能做的更好你一定能做的更好！ 准备好你的准备好你的 课本、双色笔、笔记本，课本、双色笔、笔记本，还有你的还有你的激情！激情！ 温馨提示温馨提示引言引言 复习回忆复习回忆我们知道：一个化学反应过程中，除了生成我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有了新物质外，还有能量变化能量变化热能热能电能电能光能光能当能量变化以热能的形式表现时：当能量变化以热能的形式表现时：化学反应化学反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应常见的放热反应：常见的放热反应：（1）所有燃烧反应）所有燃烧反应 （2）中和反应）中和反应 （3）

2、大多数化合反应）大多数化合反应 （例外（例外C+CO2=CO)（4）活泼金属跟水或酸反应）活泼金属跟水或酸反应常见的吸热反应：常见的吸热反应：（1）大多数分解反应）大多数分解反应（2）Ba(OH)2与与NH4Cl的反应的反应（3）以）以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。为还原剂的氧化还原反应。 为什么有的反应会放出热量，有为什么有的反应会放出热量，有的需要吸收热量呢？的需要吸收热量呢？ 一个确定的化学反应，在发生过程中，一个确定的化学反应，在发生过程中，是吸收能量还是放出能量，取决于是吸收能量还是放出能量，取决于 。反应物的反应物的能量能量与与生成物的生成物的能量能量的的相对大小。相对大小

3、。问题探究一问题探究一（宏观角度）（宏观角度）生成物生成物反应物反应物能能量量图图1 1吸收吸收热量热量放出放出热量热量反应过程中能量变化曲线图：反应过程中能量变化曲线图：生成物生成物图图2 2反应物反应物能能量量问题探究二问题探究二（微观角度）（微观角度）化学反应的本质是什么？化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成旧键断裂需要旧键断裂需要 能量，能量，新键形成会新键形成会 能量。能量。放出放出吸收吸收化学反应中能量变化的原因化学反应中能量变化的原因旧键断裂旧键断裂 吸收能量吸收能量新键形成新键形成 放出能量放出能量=679kJ/mol862 kJ/mol679kJ/mol

4、 862kJ/mol = 183kJ/mol反应物的键能总和反应物的键能总和 生成物的键能总和生成物的键能总和反应热反应热所以：一个化学反应是放热还是吸热所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于断键吸收的断键吸收的总总能量能量与与形形成新键放出的成新键放出的总总能量能量的相对大小的相对大小一一 、反应热、反应热 焓变焓变1 1、定义：、定义：2 2、符号：、符号：H H3 3、单位：、单位：kJkJmolmol-1-1或或kJ/molkJ/mol 在在恒压恒压的条件下，化学反应过程中所的条件下，化学反应过程中所放出或吸收的放出或吸收的热量热量称为反应的称为反应的焓变焓变。 化学反应过程中化

5、学反应过程中放出或吸收的热量放出或吸收的热量叫做叫做化学反应的化学反应的反应热反应热。反应热描述的是反应热描述的是化学反应前后化学反应前后的热量变化的热量变化反应热描述的是反应热描述的是一定温度下一定温度下的热量变化的热量变化任何化学反应都有反应热任何化学反应都有反应热，表现为吸热反，表现为吸热反应或者放热反应应或者放热反应注注意意放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：H0或或 H为为“”H0 或或H为为“”放热放热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程H H0 0吸热吸热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程H H0 04 4、规定：、规定：请同学们分析请同学们分析 P

6、3 的能量变化图的能量变化图焓变与键能的关系式如何表达？焓变与键能的关系式如何表达？思思考考规定放热反应的规定放热反应的H 为为“”，是站在谁的角度是站在谁的角度？体系还是？体系还是环境？环境？放热反应放热反应体系体系环境环境5、焓变与键能的关系、焓变与键能的关系H = 反应物的反应物的键能键能总和总和生成物的生成物的键能键能总和总和例例 1：1 mol C与与 1 mol H2O(g) 反应生成反应生成 l mol CO(g) 和和1 mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5 kJ的热量，的热量，该反应的反应热为该反应的反应热为H = kJ/mol。131.5例例 2：拆开：拆开 1

7、 mol HH键、键、1 mol NH键、键、1 mol NN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则则1mol N2生成生成NH3的反应热为的反应热为H= ，92.0 kJ/mol小结：小结： 能够表示化学反应热效应的化学方程式应怎样书写？能够表示化学反应热效应的化学方程式应怎样书写？下面我们来讨论和研究下面我们来讨论和研究 化学反应中为什么会有能量的变化？化学反应中为什么会有能量的变化？宏观宏观： 反应物和生成物所具有的能量不同反应物和生成物所具有的能量不同. .微观微观： 旧的化学键断裂时所吸收的能量与新的旧的化学键断裂时所吸收的能量与新的化学键形

8、成时所放出的能量不同化学键形成时所放出的能量不同. .键能与键能与H的关系：键能越大，能量（焓的关系：键能越大，能量（焓H）越低，物质越稳定。）越低，物质越稳定。 二、热化学方程式二、热化学方程式什么是什么是热化学方程式热化学方程式？ 表示参加反应物质的表示参加反应物质的量量和和反应热反应热的关的关系的化学方程式，叫做系的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式。 我们认识了反应热，那么能否用我们认识了反应热，那么能否用化学方程式表示化学反应热？化学方程式表示化学反应热？【交流与讨论】：【交流与讨论】：二、二、热化学方程式热化学方程式. . 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式.

9、 观察以上热化学方程式，分析其与普通的化学方程式有何不同？H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) = -184.6 kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) = -890.3 kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) = -57.3 kJ/molHH H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol1. 1.热化学方程式：热化学方程式：包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可. .普通方程式普通方程式

10、：只包含物质变化一个部分：只包含物质变化一个部分. .物质变化物质变化能量变化能量变化2. 2.热化学方程式：热化学方程式：需注明各物质的状态需注明各物质的状态. .用用g、l、s、aq分别代表气态、分别代表气态、液态、固态、水溶液。液态、固态、水溶液。普通方程式：普通方程式：不需注明物质的状态不需注明物质的状态. .H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8kJ/mol285.8

11、kJ/mol1 12 2H H2 2O(g)=HO(g)=H2 2O(l)O(l) H=H=44kJ/mol44kJ/mol对于同物质的不同状态而言，焓对于同物质的不同状态而言，焓H不相同，不相同，H气气H液液H固固，所以不同状态的转化也会有，所以不同状态的转化也会有能量的变化能量的变化3. 3.热化学方程式：热化学方程式：系数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或系数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数分数. .当系数加倍时，当系数加倍时， H也要加倍也要加倍普通方程式中：普通方程式中：系数可以系数可以表示分子数目，也表示物质的量。只能为整表示分子数目，也表示物质的量。只能为整

12、数，不能为分数数，不能为分数. .2H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H=H=571.6kJ/mol571.6kJ/molH H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 2书写热化学方程式的注意事项书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的、化学方程的右边右边必须写上必须写上H，并并用用“空格空格”隔开隔开， H：吸热用：吸热用“+”，放热用：，放热用：“”， 单位是单位是kJ/mol2、热化学方程式需注明反应时的温度和压热化学方程式需注

13、明反应时的温度和压强。强。对于常温常压下（对于常温常压下（25 101kPa）时）时进行的反应可不注明。进行的反应可不注明。 普通化学方程式不需注明温度和压强。普通化学方程式不需注明温度和压强。3 3、热化学方程式需热化学方程式需注明各物质的聚集状态注明各物质的聚集状态（s s、l l、g g、aqaq）。 普通化学方程式除了某些情况需注明普通化学方程式除了某些情况需注明“” “” ” ，一般不需注明物质的状态，一般不需注明物质的状态。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol1 12 2H H2

14、 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H=H=285.8kJ/mol285.8kJ/mol1 12 24、热化学方程式中热化学方程式中化学计量系数化学计量系数表示各物质的表示各物质的物质的量，可为整数或分数物质的量，可为整数或分数。 普通化学方程式中普通化学方程式中化学计量系数化学计量系数宏观上表示各宏观上表示各 物质的物质的量，微观上表示原子、分子数目，物质的物质的量，微观上表示原子、分子数目，只能为整数，不能为分数只能为整数，不能为分数。H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/

15、mol241.8kJ/mol1 12 22H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol H的单位的单位“kJ/mol”中的中的“mol”是是指定的每指定的每mol反应反应。 因此因此H与方程式中的化学计量系与方程式中的化学计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量系数数有关，即对于相同的反应，当化学计量系数不同时，其不同时，其H不同。不同。热化学方程式表示的意义热化学方程式表示的意义1 1、质：物质、质：物质反应物和生成物的种类、聚集状态反应物和生成物的种类、聚集状态2 2、量：物质的量、量：物质的量反应中各物质的物质的量反应中各物质的物质的量3 3、能：能量、能：能量反应中放出或吸收的热量。反应中放出或吸收的热量。质质 、量、量 、能、能1、写出下列反应的热化学方程式写出下列反应的热化学方程式（）当（）当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反反应生成应生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的的热量，请写出该反应的热化学方程式。热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H =-184.6KJ/mol而这些书写也是对的！而这些书写也是对的！