化学反应与能量的变化反应热定稿.ppt

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1、化学反应与能量的变化反应热课件定稿现在学习的是第1页，共36页复习回忆复习回忆我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有新物质外，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现在学习的是第2页，共36页复习思考复习思考 1 1、你所知道的化学反应中有哪些是、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应放热反应？能作？能作一个简单的总结吗？一个简单的总结吗？2 2、你所知道的化学反应中有哪些是、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应吸热反应？能作？

2、能作一个简单的总结吗？一个简单的总结吗？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、所有的燃烧、大多数化合反应、缓慢氧化所有的燃烧、大多数化合反应、缓慢氧化氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、以氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、以C或或H2为还原剂的氧化还原反应、大多数分解反应为还原剂的氧化还原反应、大多数分解反应现在学习的是第3页，共36页为什么有的反应会放出热量有的需为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？要吸收热量呢？一个确定的化学反应在发生过程中是吸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，决定于收能量还是放出能量，决定于。反应物的总能量与生成

3、物的总能量反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。的相对大小。问题探究一问题探究一现在学习的是第4页，共36页生成物生成物反应物反应物能能量量图图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反应物反应物能能量量现在学习的是第5页，共36页反应物的能量之和反应物的能量之和 E反反生成物的能量之和生成物的能量之和 E生生（1）若）若E反反 E生生，（2）若）若E反反 E生生，放出能量放出能量吸收能量吸收能量放热反应放热反应吸热反应吸热反应规规律律现在学习的是第6页，共36页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？

4、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，新能量，新键形成会键形成会能量。能量。放放 出出吸吸 收收现在学习的是第7页，共36页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/molH=679kJ/mol 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现在学习的是第8页，共36页所以：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所有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形

5、成新键放出的总能量放出的总能量的相对大小的相对大小现在学习的是第9页，共36页联系 键能越大，物质能量越 ，越 ，反之键能越 ，物质能量越 ，越下表中的数据是破坏下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量（化学键所消耗的能量（kJ）：）：根据上述数据回答（）（根据上述数据回答（）（3）题）题 （1）下列物质本身具有的能量最低的是（）下列物质本身具有的能量最低的是（）l l2 r r2 （2）下列氢化物中，最稳定的是（）下列氢化物中，最稳定的是（）l l r r 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2能量（kJ）243193151432366298436低低稳定稳定小小高高不

6、稳定不稳定，现在学习的是第10页，共36页新知新知我们知道：一个化学反应同时遵守我们知道：一个化学反应同时遵守质量守质量守恒和能量守恒定律恒和能量守恒定律，那么一个反应中的质量，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？与能量有没有关系呢？现在学习的是第11页，共36页一、焓、焓变一、焓、焓变1.1.焓：焓：物质本身所具有的能量（内能），物质本身所具有的能量（内能），符号：符号：H H决定因素：决定因素：2.2.焓变：焓变：生成物与反应物的焓值差生成物与反应物的焓值差 符号：符号：H H=H生成物生成物H反应物反应物反应物本身的性质反应物本身的性质物质的状态：物质的状态：s l g温度：温度：T

7、H压强：压强：PH现在学习的是第12页，共36页二、反应热二、反应热1.1.定义：定义：化学反应中所放出或吸收的能量，在化学反应中所放出或吸收的能量，在恒压恒压条件条件下又称为下又称为焓变焓变2.2.符号：符号：H3.3.单位单位kJ/mol 或或kJ mol14.4.规定规定放热反应放热反应(体系能量降低体系能量降低)：H 0，为，为“+”5.5.注意注意比较比较 H大小时一定要大小时一定要带正负带正负号比较号比较 现在学习的是第13页，共36页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6反应热与键能的关系（微观）H436kJ/mol243kJ/mol 431k

8、J/mol2183kJ/mol现在学习的是第14页，共36页7、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 =H 生成物生成物H 反应物反应物现在学习的是第15页，共36页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

9、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，已知）中，已知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练习现在学习的是第16页，共36页3 3、1mol C1mol C与与1mol H1mol H2 2O(g)O(g)反应生成反应生成lmol CO

10、(g)lmol CO(g)和和1mol H1mol H2 2(g)(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ131.5kJ的热量，该反应的反的热量，该反应的反应热为应热为H=H=kJ/molkJ/mol。4 4、拆开、拆开 lmol Hlmol HH H键键、lmol Nlmol NH H键键、lmolNNlmolNN键键分分别别需要的能量是需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946kJ946kJ，则则1mol 1mol N N2 2生成生成NHNH3 3的反的反应热为应热为，1mol H1mol H2 2生成生成NHNH3 3的反的反应热应热为为。131.5131.5-92

11、KJ/mol-92KJ/mol-30.6KJ/mol-30.6KJ/mol现在学习的是第17页，共36页新知新知任何一个化学反应都包括任何一个化学反应都包括物质的变化物质的变化和和能量的变能量的变化化。【例例1】在在200、101kPa时，时，1 mol H2与碘蒸气作用生成与碘蒸气作用生成HI同时放出同时放出14.9KJ/mol的能量。的能量。H2+I2 =2HI只表示物质变化只表示物质变化科学文献上表示为：科学文献上表示为：H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol200101kPa那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？现

12、在学习的是第18页，共36页三、热化学方程式三、热化学方程式 能表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 关系的化学方程式。关系的化学方程式。1.定义：定义：思考思考交流交流v与化学方程式相比，热化学方程式与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？有哪些不同？v正确书写热化学方程式应注意哪几正确书写热化学方程式应注意哪几点？点？请看以下请看以下几个例子几个例子，再思考！，再思考！现在学习的是第19页，共36页H2(g)+I2(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol200101kPa热化学方程式与化学方程式不同之处热化学方程式与化学方程式不同之处H2(g)+O2(g)=

13、H2O(g)H=241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=285.8kJ/mol12【例例2 2】在在2525、101kPa101kPa时，有时，有H H2 2和和O O2 2合成合成1molH1molH2 2O O的反应，的反应，一个生成气态水，一个生成液态水，其热化学方程式可表示一个生成气态水，一个生成液态水，其热化学方程式可表示为：为：【例例1】在在200、101kPa时，时，1 mol H2与碘蒸气作用生成与碘蒸气作用生成HI同时放出同时放出14.9KJ/mol的能量。的能量。现在学习的是第20页，共36页结论：书写热化学方程式注意：（2）需注明反应的温度和压强

14、，如不注明条件，）需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指即指:25 1.01105Pa（3）每种物质后需标）每种物质后需标状态状态（s、l、g、aq）（1）化学方程式的右边必须写上）化学方程式的右边必须写上H，并用，并用“空空格格”隔开隔开,H用用“+”、“”表示吸热放热，单位是表示吸热放热，单位是kJ/mol或或J/mol;三、热化学方程式三、热化学方程式现在学习的是第21页，共36页热化学方程式与化学方程式不同之处热化学方程式与化学方程式不同之处H2(g)+O2(g)=H2O(g)H=241.8kJ/mol12结论：书写热化学方程式注意：（4 4）系数）系数仅仅表示物质的量并不表示分子

15、数，因此表示物质的量并不表示分子数，因此化学化学计量数可以是整数也可以是分数。计量数可以是整数也可以是分数。所以系数加倍时，所以系数加倍时，H也应相应加倍。也应相应加倍。2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=？-483.6kJ/molH2O(g)=H2(g)+O2(g)H=？12+241.8kJ/mol（5 5）若反应逆向进行，若反应逆向进行，则则H H改变符号，但绝改变符号，但绝对值不变对值不变现在学习的是第22页，共36页1、当、当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应反应生成生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的热的热量，请写出该反应的热化学方程式。量，

16、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！现在学习的是第23页，共36页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（1）1molC(固态固态)与适量与适量H2O(气态气态)反应反应,生成生成CO(气态气态)和和H2(气态气态),吸收吸收131.3kJ的热量的热量（2）0.5molCu(固态固态)与适量与适量O2(气态气态)反应反应,生生成成CuO(固态固态),放出放出78.5 kJ的热量的热量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g

17、)=2CuO(s)H=314KJ/mol （3）2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2放出放出的热量为的热量为99.6KJ，写出，写出C2H2燃烧的热化学方程式。燃烧的热化学方程式。2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=2589.6KJ/mol现在学习的是第24页，共36页A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-4b kJB.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-4b kJ/molC.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(g)H=-4b kJ/molD.2C2

18、H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=+4b kJ/molE.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)H=-2b kJ/mol2、已知充分燃烧、已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二氧化二氧化碳气体和液态水，并放出热量碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是热化学方程式正确的是B点拨：点拨：热化学方程式书写正误的判断可从物质的热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集状态、聚集状态、H符号、符号、H与计量数是否对应与计量数是否对应等入手。等入手。现在学习的是第25页，共36页3.已知在已知在1

19、105Pa，298K条件下，条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放氢气燃烧生成水蒸气放出出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是热量，下列热化学方程式正确的是 ()A.H2O（g）H2（g）1/2O2（g）H242kJmol1B.2H2（g）O2（g）2H2O（l）H484kJmol1C.H2（g）1/2O2（g）H2O（g）H242kJmol1D.2H2（g）O2（g）2H2O（g）H484kJmol1 A现在学习的是第26页，共36页思考思考1.在同温、同压下，比较下列反应放出热量在同温、同压下，比较下列反应放出热量H1、H2的大小的大小 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)2H2(g

20、)+O2(g)=2H2O(l)数量的分析：反应物的状态，数量和生成物的数量的分析：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放出数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定热量一定热量Q2Q1H1=-Q1H 2=-Q2H2 H1现在学习的是第27页，共36页4、在同温同压下，下列各组热化学方程式中、在同温同压下，下列各组热化学方程式中 H1 H2的是的是()A、2H2(g)+02(g)=2H20(g)；H1 2H2(g)+02(g)=2H20(1)；H2B、S(g)+O2(g)=S02(g)；H1 S(s)+02(g)=S02(g)；H2C、C(s)+1/2O2(g)=C

21、O(g)；H1 C(s)+02(g)=C02(g)；H2D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；H1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；H2C现在学习的是第28页，共36页第一节 化学反应与能量 的变化第二课时现在学习的是第29页，共36页知识储备1.中和热：中和热：在在稀溶液稀溶液中，酸跟碱发生中，酸跟碱发生中和中和反应反应而生成而生成1molH1molH2 20 0，这时的反应热叫做，这时的反应热叫做中和热中和热2.请你判断：请你判断：mol H2SO4 与与 2 mol NaOH 完全反应放出完全反应放出114.6 KJ 的热量，此反应的中和的热量，此反应的中和热

22、为热为114.6 KJ/mol。对吗？。对吗？答：不对，不是生成1 mol 水，中和热是-57.3 KJ/mol现在学习的是第30页，共36页实验实验 中和热的测定中和热的测定一、实验原理一、实验原理带着问题来探究带着问题来探究 1、请大家观察简易量热、请大家观察简易量热计的构造，分析一下，量热计的构造，分析一下，量热计直接测定的数据是什么？计直接测定的数据是什么？是焓变的数值吗？是焓变的数值吗？2、根据体系温度变化可以、根据体系温度变化可以求得什么物理量？求得什么物理量？现在学习的是第31页，共36页实验实验 中和热的测定中和热的测定一、实验原理一、实验原理3、酸、碱反应时，我们用的是它的稀

23、溶液，它们的质酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？量应怎样得到？4、由以上探究你能归纳出中和热测定的公式原由以上探究你能归纳出中和热测定的公式原理吗？理吗？现在学习的是第32页，共36页实验实验 中和热的测定中和热的测定二、实验仪器和药品二、实验仪器和药品1 1、实验仪器：、实验仪器：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、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板 或硬纸板或硬纸板 （中心有两个小孔）、（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒环形玻璃

24、搅拌棒。2 2、实验药品：、实验药品：0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L NaOH溶液。溶液。现在学习的是第33页，共36页实验实验 中和热的测定中和热的测定三、实验步骤三、实验步骤1.1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，塑料板（或硬纸板）作盖板，在

25、板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。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，你有何更好的建议？答案：答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热两杯口相平，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温隔热、减少实验过量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、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）会使实验结果更准确。（如保温杯）会使实验结果更准确。现在学习的是第34页，共36

26、页实验实验 中和热的测定中和热的测定三、实验步骤三、实验步骤2.用一个量筒最取用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上然后把温度计上的酸用水冲洗干净的酸用水冲洗干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能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？否倒入小烧杯？为什么？因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计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，故要冲洗干净；上的酸会和碱发

27、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，若倒入，会使总溶液的质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，而导致实验结果误差。量增加，而导致实验结果误差。现在学习的是第35页，共36页实验实验 中和热的测定中和热的测定三、实验步骤三、实验步骤3.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并溶液，并用温度计测量用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。溶液的温度，记入下表。实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量比为何不是的物质的量比为何不是1111而是而是NaOHNaOH过量？若用过量？若用HC

28、lHCl过量行吗？过量行吗？为了保证为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被的盐酸完全被NaOH中和，采用中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。亦可。4.4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。液的最高温度，记为终止温度，记入下表。现在学习的是第36页，共36页