11《化学反应与能量变化》课件.ppt

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1、生成物生成物反应物反应物E2E1反应热反应热E1- E2:反应热反应热活化分子活化分子活化能活化能有效碰撞有效碰撞催化剂催化剂放热反应放热反应吸热反应吸热反应燃料的燃烧燃料的燃烧 中和反应中和反应 金属与酸金属与酸大多数化合反应大多数化合反应大多数分解反应大多数分解反应C+COC+CO2 , 2 , H H2 2+C+Cu uO, C+HO, C+H2 2O O Ba(OH)Ba(OH)2 2.8H.8H2 2O+NHO+NH4 4Cl Cl CaCOCaCO3 3高温分解高温分解 为什么有的反应会放出热量有的为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？需要吸收热量呢？ 一个确定的化学反应在发

2、生过程中是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，决定于吸收能量还是放出能量，决定于 。 反应物的总能量反应物的总能量与与生成物的总能生成物的总能量量的相对大小。的相对大小。问题探究一问题探究一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。放放 出出吸吸 收收所以：一个化学反应是放热还是吸热

3、所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于取决于所有取决于所有断键吸收的总能量断键吸收的总能量与所有与所有形成新键放出的总能量形成新键放出的总能量的相对大小的相对大小旧键断裂旧键断裂 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/mol一、反应热一、反应热 焓变焓变反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量反应热：化学反应过程中所释放或吸收的热量单位：单位：kJ/mol或或kJmol-1焓：是与内能有关的物理量焓：是与内能有关的物理量符号：符号：H焓变：生成物与反应物的焓值差焓变：生成物与反应物的焓值差符号：符号：H恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变恒压

4、条件下，化学反应的反应热等于焓变H = H生成物生成物H反应物反应物 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 0规定：规定：反应热与物质能量的关系（宏观）反应热与物质能量的关系（宏观）H = E 生成物生成物 E 反应物反应物H2+Cl2=2HClH反应物总键能生成物总键能反应物总键能生成物总键能反应热与键能的关系（微观）H436kJ/mol243kJ/mol 431kJ/mol2183kJ/molHE（生成物生成物的总能

5、量）的总能量） E（反应物反应物的总能量）的总能量）HE（反应物分子化学键断裂时（反应物分子化学键断裂时所吸收所吸收的总能量）的总能量） E（生成物分子化学键形成时（生成物分子化学键形成时所释放所释放的总能量）的总能量）小结：小结：1. 1.已知反应已知反应A AB BC CD D为放热反应，对该反应为放热反应，对该反应 的下列说法中正确的是（的下列说法中正确的是（ ） A. AA. A的能量一定高于的能量一定高于C C B. B B. B的能量一定高于的能量一定高于D D C. A C. A和和B B的总能量一定高于的总能量一定高于C C和和D D的总能量的总能量 D. D. 该反应为放热反

6、应，故不必加热就一定能发生该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C 2. 2.在反应在反应H H2 2 （g g）+ Cl+ Cl2 2 （g g） 2HCl2HCl（g g）中，已）中，已知知H HH H 键能为键能为436kJ436kJ，ClClClCl键能为键能为247kJ247kJ，H HClCl键能为键能为431kJ431kJ，判断该反应是，判断该反应是（ ） A. A. 吸热反应吸热反应 B. B. 放热反应放热反应 C. C. 吸收吸收179kJ179kJ热量热量 D.D.放出放出179kJ179kJ热量热量BDBD练习3.3.已知：已知：H + H H + H H H2 2；

7、 H = H = 436KJ/mol436KJ/mol，则下列叙述正，则下列叙述正确的是（确的是（ ） A. 2A. 2个个H H 原子的能量高于原子的能量高于 HH2 2 的能量的能量 B. H B. H 原子的能量低于原子的能量低于 H H2 2 的能量的能量 C. H C. H 原子比原子比 H H2 2分子稳定分子稳定 D. HD. H2 2分子比分子比 H H 原子稳定原子稳定A D4.4.已知键能已知键能: N: NN: 946KJ/mol,N: 946KJ/mol, H-H :436KJ/mol, H-H :436KJ/mol, H-N :391KJ/mol H-N :391KJ

8、/mol N N2 2（g) + 3Hg) + 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g), (g), 从理论上计算从理论上计算HH为（为（ ）A A+1800KJ/mol B. 1800KJ/mol B. + 92KJ/mol 92KJ/mol C. C. 92KJ/mol D. 92KJ/mol D. 46KJ/mol 46KJ/mol C5下列过程中，需要吸收能量的是（下列过程中，需要吸收能量的是（ ） AH+H=H2 BH+Cl=HCl CI2I+I DS+O2=SO2C能够表示化学反应热效应的化学方程式能够表示化学反应热效应的化学方程式 二、热化学方程式二、热化学方程式 能表

9、示参加反应能表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的的 关系关系的化学方程式。的化学方程式。1、定义：、定义：含义：含义：热化学方程式不仅表示物质变化热化学方程式不仅表示物质变化,还表示还表示了能量变化了能量变化.H2(g) + I2 (g) = 2HI(g)200101kPaH = 14.9 kJ/molH = H2(g) + I2 (g) = HI(g)7.45 kJ/mol2121200101kPa必须标明各种物质的必须标明各种物质的状态状态( (s固体、固体、l液液体、体、g气体、气体、aq溶液溶液) )。方程式后面必须标明反应热，吸热反应方程式后面必须标明反应热，吸热反应HH为

10、为“”、放热反应、放热反应HH为为“”。 需注明反应的需注明反应的温度温度和和压强压强；因反应的温度；因反应的温度和压强不同时，其和压强不同时，其H不同。（对于不同。（对于25、101KPa时时进行的反应可以不注明）进行的反应可以不注明）2、热化学方程式书写的、热化学方程式书写的注意事项注意事项：【练习练习】在相同温度下，在相同温度下，4gH2完全燃烧生成液态水释完全燃烧生成液态水释放放571.6kJ热量，如果热量，如果4gH2完全燃烧生成气态完全燃烧生成气态水，释放热量要比水，释放热量要比571.6kJ（ ）A.大大 B.小小 C.相等相等 D.无法确定无法确定固体熔化、液体汽化、固体升华都

11、吸热固体熔化、液体汽化、固体升华都吸热 ；液体凝固、气体液化、气体凝华都放热。液体凝固、气体液化、气体凝华都放热。 B 反应热的大小不仅温度、压强有关，反应热的大小不仅温度、压强有关，还与反应物及生成物的状态有关还与反应物及生成物的状态有关思考思考1、在同温、同压下，比较下列反应、在同温、同压下，比较下列反应放出热量放出热量Q1、Q2的大小的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2数量的分析：反应物的状态，数量和生成物数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放

12、出一定热量放出一定热量Q2Q1B: S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1 S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2思考、在同温、同压下，比较下列反应思考、在同温、同压下，比较下列反应放出热量放出热量Q1、Q2的大小的大小两式数量相同，两式数量相同，S由固态吸收热量转化为由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成气态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量。其放出热量的总和小于由气态的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热直接燃烧所放出的热量，量，Q14Q 4Q3 3 B.2QB.2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D.QD.Q

13、1 1 + Q + Q2 2 = Q= Q3 3B B课堂练习课堂练习3.已知在已知在25、101kPa下，下，1gC8H18(辛烷辛烷)燃烧燃烧生成二氧化碳和液态水时放出生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。表热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2

14、O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1B4、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0

15、 C、2a=b0 C 实践活动实践活动 中和反应中和反应 反应热的测定反应热的测定中和热中和热 1. 定义：在定义：在稀稀溶液中，酸和碱发生中和反应生溶液中，酸和碱发生中和反应生成成1molH2O(l),这时的这时的反应热反应热叫做中和热。叫做中和热。 2. 单位单位: KJ/mol3. 注意注意 必须是必须是稀稀溶液溶液,如浓硫酸稀释或如浓硫酸稀释或NaOH固体溶固体溶解时放热；解时放热； 酸和碱反应酸和碱反应 标准标准:生成生成1molH2O(l)放出的热量放出的热量.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/mol KOH(aq)+HNO3(a

16、q)=KNO3(aq)+H2O(l); H=57.3KJ/molBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l); H=114.6KJ/molH (aq)+OH (aq)=H2O(l);H=57.3KJ/mol4.(1)强酸、强碱的稀溶液：强酸、强碱的稀溶液： H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l); H=-57.3 kJ/mol（3）若反应过程中有其他物质生成（沉淀、难电）若反应过程中有其他物质生成（沉淀、难电离物质等），这部分反应热不属于中和热离物质等），这部分反应热不属于中和热(2)有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和热一有弱酸（或弱碱）参加中和反应，中和

17、热一般低于般低于57.3 kJ/mol，因为电离吸热。，因为电离吸热。实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热学习重点学习重点 中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定原理和方法原理和方法。实验用品 大烧杯（大烧杯（500 mL500 mL）、小烧杯（）、小烧杯（100 mL100 mL） 温度计、量筒（温度计、量筒（50 mL50 mL）两个、泡沫塑料）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L0.55 mol/L NaOH

18、NaOH溶液溶液实验步骤：实验步骤：P4-5并回答问题并回答问题1.1.中和热的测定中和热的测定大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？你有何更好的建议？2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 答案：答案：1.1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热

19、、减少实验过程中热量损失的目的。若换用温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。结果更准确。2、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。差。实验中实验数据怎样处理？实验中实验数据怎

20、样处理？怎样计算本实验的中和热怎样计算本实验的中和热 实验原理实验原理: Q=mct Q : 中和反应放出的热量中和反应放出的热量 m: 反应混合液的质量反应混合液的质量 c: 混合液的比热容混合液的比热容 常用常用4.18J (g) t: 反应前后的温度差反应前后的温度差议一议议一议你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若，若不是，分析产生误差的原因。不是，分析产生误差的原因。可能的原因有：可能的原因有：1.1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL50 mL的的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于酸、碱进

21、行计算，若实际量取时，多于50 mL50 mL或小或小于于50 mL50 mL都会造成误差）都会造成误差）2.2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.3.实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4.4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.5.隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。致误差。6.6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。温度，致使热量损失而引起误差。 讨论下列问题讨论下列问题 1.本实验

22、中若把本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？为什么？2.若改用若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的的NaOH溶液，所测溶液，所测中和热中和热的数值是否约为本的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？答案：答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。离时要吸热，故将使测得结果偏小。2.否。因中和

23、热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。二者结果相同）。练习50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L 1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：程中所放出的热量可计

24、算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是是 。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”） 。（4）实验中改用）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和热），所求中和热 （

25、填（填“相相等等”“”“不相等不相等”），简述理），简述理由：由： 。（5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会测得的中和热的数值会 ；用；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填（均填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中减少实验过程中的热量损失的热量损失偏小不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小偏小偏小