高中化学焓变反应热课件新人教版选修ppt.ppt

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1、成才之路成才之路 化学化学路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修4 化学反应与能量化学反应与能量第一章第一章自自然然界界中中，同同一一能能量量不不但但可可以以从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体，多种能量之间还可以相互转化。体，多种能量之间还可以相互转化。化化学学反反应应过过程程中中，物物质质变变化化的的同同时时还还伴伴有有能能量量变变化化，常常以以热热能能、电电能能、光光能能等等形形式式表表现现出出来来。化化学学反反应应中中伴伴随随能能量量变变化化是是化化学学反反应应的的基基本本特特征征之之一一。化化学学物物质质中中的的化化学学能能通通

2、过过化化学学变变化化转转化化为为热热能能，提提供供了了人人类类生生存存和和发发展展所所需需要要的的能能量量和和动动力力，而而热热能能转转化化为为化化学学能能又又是是人人们们进进行行化化工工生生产产、研研制制物物质质不不可可或或缺缺的的条条件件和和途途径径。化化学学反反应应中中当当能能量量以以热热能能的的形形式式表表现现出出来来时时，化学反应可分为放热反应和吸热反应。化学反应可分为放热反应和吸热反应。物物质质可可以以发发生生转转化化，但但总总质质量量保保持持不不变变，遵遵循循质质量量守守恒恒定定律律；同同样样，自自然然界界中中，同同一一能能量量不不但但可可以以从从一一个个物物体体到到另另一一个个

3、物物体体，一一种种形形式式的的能能量量可可以以转转化化为为另另一一种种形形式式的的能能量量，转转化化的的途途径径可可以以不不同同，但但体体系系包包含含的的总总能能量量不不变变，这这就就是是能能量量守守恒恒定定律。质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律。律。质量守恒定律和能量守恒定律是两条基本的自然定律。能能量量贯贯穿穿于于化化学学的的始始终终，是是学学习习化化学学的的一一条条主主线线，因因此此化化学学反反应应与与能能量量一一直直是是高高考考考考查查的的重重点点内内容容，考考查查方方式式主主要要有有对对相相关关概概念念的的理理解解、热热化化学学方方程程式式的的书书写写与与判判断断、有有关

4、关反反应应热热知知识的应用、盖斯定律等。识的应用、盖斯定律等。本本章章内内容容属属于于化化学学基基本本理理论论部部分分、理理论论性性强强，有有一一定定难难度度。学学习习时时应应注注意意以以下下几几点点：(1)熟熟悉悉相相关关概概念念，理理解解变变化化原原因因。相相关关概概念念有有吸吸热热反反应应、放放热热反反应应等等，要要熟熟悉悉哪哪些些反反应应分分别别属属于于这这两两类类反反应应，同同时时要要理理解解反反应应前前后后能能量量发发生生变变化化的的原原因因。(2)明明确确书书写写要要求求，正正确确作作出出判判断断。热热化化学学方方程程式式是是学学习习的的重重点点内内容容，必必须须牢牢记记书书写写

5、的的注注意意事事项项，并并能能进进行行正正误误判判断断。(3)对对比比分分析析“三三热热”，跳跳出出认认识识误误区区。“三三热热”是是指指以以应应热热、燃燃烧烧热热与与中中和和热热，可可用用对对比比法法深深化化对对这这三三个个概概念念的的理理解解，明明确确它它们们的的区区别别与与联联系系，避避免免认认识识错错误误。(4)灵灵活活运运用用定定律律，掌掌握握反反应应热热的计算。能灵活运用盖斯定律解答关于反应热计算的题目。的计算。能灵活运用盖斯定律解答关于反应热计算的题目。第一节化学反应与能量的变化第一节化学反应与能量的变化第一章第一章第第1课时焓变反应热课时焓变反应热第一章第一章新情境新情境 激趣

6、入题激趣入题1新知识新知识导学探究导学探究2新思维新思维名师讲名师讲堂堂3新考题新考题随堂自随堂自测测4新提升新提升达标作达标作业业5新视点新视点专家博专家博客客6新情境新情境激趣入题激趣入题我我们们知知道道在在每每届届奥奥林林匹匹克克运运动动会会上上，都都有有一一个个庄庄严严仪仪式式传传递递圣圣火火，在在这这里里火火成成为为精精神神、文文明明的的象象征征，并并以以此此传传递递奥奥林林匹匹克克的的伟伟大大精精神神。事事实实上上火火在在古古代代就就是是一一种种神神圣圣的的象象征征，火火代代表表着着创创世世、再再生生和和光光明明，人人们们对对火火是是又又畏畏惧惧又又崇崇拜拜。畏畏惧惧是是因因为为她

7、她的的威威力力，她她能能给给人人类类带带来来巨巨大大的的灾灾难难；崇崇拜拜她她是是因因为为她她能能给给人人类类带带来来温温暖暖和和光光明明，是是她她把把人人类类从从“茹茹毛毛饮饮血血”带带向向文文明明。这这里里的的“火火”实实际际上上就就是是化化学学反反应应中中产产生生的的能能量量。尽尽管管随随着着科科学学发发展展，社社会会已已逐逐步步进进入入多多能能源源时时代代，但但是是化化学学反反应应中中的的能量仍是目前主要的能量来源。能量仍是目前主要的能量来源。自自动动加加热热饭饭盒盒是是在在普普通通饭饭盒盒的的基基础础上上加加制制一一个个加加热热盒盒而而成成的的。在在需需要要加加热热时时，取取一一包包

8、发发热热粉粉倒倒入入加加热热盒盒内内，把把饭饭盒盒按按入入加加热热盒盒，从从旁旁边边的的缝缝中中注注入入少少量量清清水水，在在几几分分钟钟内内就就可可使使食食品品达达到到80。你你能能解解释释其其中中的的原原理理是是什什么么吗吗？请请在在听听课课时时加加以以关关注。注。新知识新知识导学探究导学探究新知导学新知导学1在在化化学学反反应应中中同同时时存存在在着着_和和_的的变变化化，而而反反应应前前后后_和和_都都是是守守恒恒的的。_的的释放和吸收是以发生变化的释放和吸收是以发生变化的_为基础的。为基础的。2化化学学反反应应中中的的能能量量变变化化常常以以_、_、_等等形形式式表表现现出出来来。当

9、当能能量量变变化化以以_的的形形式式表表现现时，我们把化学反应分为时，我们把化学反应分为_和和_。3反反应应热热是是指指_，也也称称为为_，表示符号，表示符号_，单位，单位_。物质物质能量能量物质质量物质质量能量能量能量能量物质物质热能热能电能电能光能光能热能热能放热反应放热反应吸热反应吸热反应化学反应过程中释放或吸收的能量化学反应过程中释放或吸收的能量焓变焓变HkJ/mol或或kJmol14化化学学反反应应的的本本质质是是旧旧化化学学键键_，新新化化学学键键_。若若反反应应物物化化学学键键断断裂裂吸吸收收的的能能量量_生生成成物物化化学学键键形形成成放放出出的的能能量量，反反应应_热热，反反

10、应应体体系系能能量量_，H_0；若若反反应应物物化化学学键键断断裂裂吸吸收收的的能能量量_生生成成物物化化学学键键形形成成放放出出的的能能量量，反反应应_热热，反反应体系的能量应体系的能量_，H_0。断裂断裂形成形成放放降低降低吸吸升高升高自主探究自主探究1是不是所有的化学反应都有能量的变化？为什么？是不是所有的化学反应都有能量的变化？为什么？温温馨馨提提示示：是是的的。原原因因是是能能量量的的变变化化与与键键能能有有关关，反反应应物物的键能之和与生成物的键能之和是不相等的。的键能之和与生成物的键能之和是不相等的。2需要加热的反应就是放热反应吗？需要加热的反应就是放热反应吗？温温馨馨提提示示：

11、反反应应是是吸吸热热还还是是放放热热主主要要取取决决于于反反应应物物和和生生成成物物所所具具有有的的总总能能量量的的相相对对大大小小。放放热热反反应应和和吸吸热热反反应应在在一一定定条条件件下下都都能能发发生生。反反应应开开始始时时需需加加热热的的反反应应可可能能是是吸吸热热反反应应，也也可可能能是是放放热热反反应应，如如煤煤的的燃燃烧烧是是放放热热反反应应，但但开开始始燃燃烧烧前前需需加加热引燃。热引燃。新思维新思维名师讲堂名师讲堂焓变、反应热的概念焓变、反应热的概念 教材点拨教材点拨1放热反应与吸热反应放热反应与吸热反应化化学学反反应应同同时时存存在在物物质质和和能能量量的的变变化化，其其

12、中中能能量量的的变变化化常常以以热热能能、电电能能、光光能能的的形形式式表表现现出出来来，当当能能量量变变化化以以热热量量的的形形式表现时，我们把化学反应分为放热反应和吸热反应。式表现时，我们把化学反应分为放热反应和吸热反应。2反应热、焓变反应热、焓变化化学学反反应应过过程程中中所所释释放放或或吸吸收收的的能能量量，都都可可以以用用热热量量(或或换换算算成成相相应应的的热热量量)来来表表示示，叫叫做做反反应应热热，又又称称为为“焓焓变变”，符号用符号用H表示，单位常采用表示，单位常采用kJ/mol(或或kJmol1)。3放放热热反反应应使使体体系系的的能能量量降降低低，H为为“”或或H0。温温

13、馨馨提提示示：焓焓是是与与内内能能有有关关的的物物理理量量，用用H表表示示。焓焓变变是是与与化化学学反反应应的的起起始始状状态态、终终止止状状态态有有关关系系的的一一个个量量，与与物物质质所处环境的压强、温度等因素有关，与化学反应的过程无关。所处环境的压强、温度等因素有关，与化学反应的过程无关。焓变的焓变的“”“”是相对于反应体系的能量而言的。是相对于反应体系的能量而言的。化化学学反反应应同同时时遵遵循循质质量量守守恒恒和和能能量量守守恒恒两两大大基基本本规规律律，质质量量守守恒恒是是指指反反应应物物的的总总质质量量等等于于生生成成物物的的总总质质量量，但但能能量量守守恒并不是反应物总能量等于

14、生成物总能量。恒并不是反应物总能量等于生成物总能量。4反应热和焓变的比较反应热和焓变的比较反应热反应热焓变焓变含义含义化学反应中吸收或放化学反应中吸收或放出的热量出的热量化学反应中生成物所具有的化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差焓与反应物所具有的焓之差符号符号QH与能量变与能量变化的关系化的关系Q0，反应吸收热量，反应吸收热量Q0，反应吸收热量，反应吸收热量Hy，化化学学反反应应为为放放热热反反应应；xE放放时时，反反应应吸吸收收能能量量；当当E吸吸E放放时时，反反应应释释放放能能量。量。(1)化化学学反反应应的的过过程程实实质质上上就就是是反反应应物物中中旧旧的的化化学学键键断

15、断裂裂，形形成成生生成成物物中中新新化化学学键键的的过过程程。在在破破坏坏旧旧化化学学键键时时需需要要吸吸收收能能量量来来克克服服原原子子间间的的相相互互作作用用，而而在在形形成成新新化化学学键键时时则则会会释释放放能能量量。由由于于吸吸收收和和释释放放出出的的能能量量并并不不相相同同，所所以以任任何何化化学学反反应应在在物物质质变变化化的的同同时时，都都伴伴随随着着能能量量变变化化，这这是是化化学学反反应应的的两两个个基基本本特特征征。又又因因为为化化学学反反应应的的能能量量变变化化来来源源于于断断裂裂旧旧键键和和形形成成新新键的能量变化，所以说能量的变化总是以物质的变化为基础。键的能量变化

16、，所以说能量的变化总是以物质的变化为基础。温温馨馨提提示示：E吸吸表表示示断断裂裂反反应应物物中中化化学学键键吸吸收收的的能能量量，即即反反应应物物键键能能之之和和；E放放表表示示形形成成生生成成物物中中化化学学键键放放出出的的能能量量，即生成物键能之和。即生成物键能之和。有有些些放放热热反反应应也也需需加加热热才才能能发发生生，就就是是因因为为需需要要吸吸收收能能量以断裂反应物中的化学键。量以断裂反应物中的化学键。2H的计算方法的计算方法从从不不同同角角度度解解释释反反应应热热，其其计计算算方方式式也也不不同同，故故H一一般般有两种表达方式：有两种表达方式：(1)H生成物的总能量反应物的总能

17、量生成物的总能量反应物的总能量(2)H反反应应物物中中化化学学键键断断裂裂吸吸收收的的能能量量之之和和生生成成物物中中化学键形成放出的能量之和化学键形成放出的能量之和3放热反应与吸热反应比较放热反应与吸热反应比较类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应定义定义释放热量的化学反应释放热量的化学反应吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因形成原因反应物具有的总能量大反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量于生成物具有的总能量反应物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总小于生成物具有的总能量能量与化学键强与化学键强弱的关系弱的关系生成物分子成键时释放生成物分子成键时释放的总能量

18、大于反应物分的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释生成物分子成键时释放的总能量小于反应放的总能量小于反应物分子断键时吸收的物分子断键时吸收的总能量总能量类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应常见的实常见的实例例1.大多数化合反应大多数化合反应2.中和反应中和反应3.金属与水或酸反应金属与水或酸反应如：如：Mg2HCl=MgCl2H2H03.以以C、CO为还原剂的氧化为还原剂的氧化还原反应还原反应温温馨馨提提示示：吸吸热热反反应应和和放放热热反反应应是是针针对对化化学学反反应应而而言言，物质三态之间的变化有能量的变化，但属于物理变化。物质三态之间

19、的变化有能量的变化，但属于物理变化。反反应应物物的的能能量量越越高高，分分子子越越不不稳稳定定，破破坏坏它它需需要要的的能能量量越越少少；生生成成物物的的能能量量越越低低，分分子子越越稳稳定定，生生成成它它时时释释放放的的能能量量越越多多，故故该该反反应应为为放放热热反反应应，H0。典例透析典例透析【答案】【答案】C【点点评评】反反应应是是吸吸热热还还是是放放热热与与反反应应开开始始时时是是否否需需要要加加热热无无关关，与与反反应应类类型型(化化合合、分分解解、置置换换、复复分分解解反反应应，氧氧化化还还原原反反应应和和非非氧氧化化还还原原反反应应等等)没没有有直直接接的的因因果果关关系系，而

20、而取取决决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。(1)a、b、c分别代表什么意义？分别代表什么意义？a：_；b：_；c：_。(2)该该反反应应是是放放热热反反应应还还是是吸吸热热反反应应？_。H大大于于零还是小于零？零还是小于零？_。(3)若已知若已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1Q12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2Q2则则 H1_(填填“”“”“0，此此反反应应为为吸吸热热反反应应，生生成成物物的的总总能能量量大大于于反反应应物物的的总总能能量量，B、C项项错错误误；再再根根据据Ea和和H的的比比例例关关系系可可知知D项正确

21、。项正确。答案：答案：D3(2014试试题题调调研研)下下列列伴伴随随的的能能量量变变化化中中，属属于于反反应应热的是热的是()A形成形成1 mol HCl键放出的能量键放出的能量B石墨转变成金刚石吸收的能量石墨转变成金刚石吸收的能量CNa变成变成Na吸收的能量吸收的能量D水蒸气变成液态水放出的能量水蒸气变成液态水放出的能量解解析析：本本题题考考查查反反应应热热，考考查查考考生生对对反反应应热热的的理理解解。难难度度较较小小。A项项，不不是是完完整整的的化化学学反反应应，反反应应热热指指反反应应过过程程中中能能量量的的变变化化；B项项，石石墨墨转转化化为为金金刚刚石石是是化化学学反反应应；C项

22、项，不不是是完完整的化学反应；整的化学反应；D项，状态的改变属于物理变化。项，状态的改变属于物理变化。答案：答案：B4(2014河河北北普普通通高高中中监监测测)为为探探究究NaHCO3、Na2CO3与与1 mol/L盐盐酸酸反反应应(设设两两反反应应分分别别是是反反应应、反反应应)过过程程中中的的热热效应，进行实验并测得如下数据：效应，进行实验并测得如下数据：序号序号液体液体固体固体混合前温度混合前温度混合后最混合后最高温度高温度35 mL水水2.5 g NaHCO32018.5 35 mL水水3.2 g Na2CO32024.335 mL盐酸盐酸2.5 g NaHCO32016.235 m

23、L盐酸盐酸3.2 g Na2CO32025.1下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A仅通过实验仅通过实验即可判断反应即可判断反应是吸热反应是吸热反应B仅通过实验仅通过实验即可判断反应即可判断反应是放热反应是放热反应C通通过过实实验验可可判判断断出出反反应应、分分别别是是吸吸热热反反应应、放放热热反反应应D通通过过实实验验可可判判断断出出反反应应、分分别别是是放放热热反反应应、吸吸热热反反应应解解析析：仅仅通通过过实实验验可可判判断断出出NaHCO3溶溶于于水水是是吸吸热热反反应应；通通过过实实验验可可判判断断出出NaHCO3与与盐盐酸酸反反应应是是吸吸热热反反应应；仅仅通通过过实实验验

24、可可判判断断出出Na2CO3溶溶于于水水是是放放热热反反应应；通通过过实实验验可可判判断断出出Na2CO3与与盐盐酸酸反反应应是是放放热热反反应应。综综上上所所述述，可可判判断断出反应出反应、分别是吸热反应、放热反应，分别是吸热反应、放热反应，C项正确。项正确。答案：答案：C5(2014孝孝感感市市七七校校联联考考)SF6是是一一种种优优良良的的绝绝缘缘气气体体，分分子子结结构构中中只只存存在在SF键键。已已知知：1 mol S(s)转转化化为为气气态态硫硫原原子子吸吸收收能能量量280 kJ，断断裂裂1 mol FF、SF键键需需吸吸收收的的能能量量分分别别为为160 kJ、330 kJ。则

25、则S(s)3F2(g)=SF6(g)的的反反应应热热H为为()A1780 kJ/mol/molB B1220 kJ/1220 kJ/molC450 kJ/mol/molD D430 kJ/430 kJ/mol解解析析：化化学学键键断断裂裂要要吸吸收收能能量量，形形成成化化学学键键要要放放出出能能量量。H反反应应物物中中化化学学键键断断裂裂吸吸收收的的能能量量之之和和生生成成物物中中化化学学键键形形成成放放出出的的能能量量之之和和，由由题题意意知知：H(28031606330)kJ/mol/mol1220 kJ/1220 kJ/mol。答案：答案：B解解析析：由由于于反反应应物物吸吸收收的的能能

26、量量大大于于产产物物放放出出的的能能量量，所所以以该该反反应应为为吸吸热热反反应应，吸吸热热反反应应的的焓焓变变大大于于零零，从从图图像像中中看看出出反反应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。答案：答案：吸热吸热E1E2一定低一定低新提升新提升达标作业达标作业（点此链接）（点此链接）新视点新视点专家博客专家博客航天器化学能推进剂航天器化学能推进剂发发射射“嫦嫦娥娥二二号号”探探月月卫卫星星使使用用的的“长长三三甲甲”火火箭箭一一、二二级级发发动动机机推推进进剂剂为为偏偏二二甲甲肼肼/四四氧氧化化二二氮氮，三三级级发发动动机机推推进进

27、剂剂为为液液氢氢/液液氧氧。不不同同级级别别的的发发动动机机采采用用了了不不同同的的推推进进剂剂，这这其其中有什么区别呢？中有什么区别呢？一一、二二级级发发动动机机推推进进剂剂为为偏偏二二甲甲肼肼(C2H8N2)/四四氧氧化化二二氮氮(N2O4)，其其中中C2H8N2为为燃燃烧烧剂剂，N2O4为为氧氧化化剂剂。它它们们在在发发动动机机燃燃烧烧室室内内发发生生反反应应(C2H8N22N2O4=2CO24H2O3N2)，产产生生大大量量高高温温燃燃气气。偏偏二二甲甲肼肼属属级级毒毒性性物物质质，可可对对人人体体中中枢枢神神经经系系统统、肝肝脏脏等等造造成成伤伤害害。N2O4常常温温下下会会分分解解

28、为为红红棕棕色色NO2气气体体，我我们们在在电电视视直直播播画画面面上上看看到到火火箭箭在在发发射射前前几几秒秒钟钟会会放放出出红红棕棕色色的的“烟烟”就就是是这这个个原原因因。N2O4也也有有毒毒，可可对对神神经经系系统统造造成伤害。成伤害。偏偏二二甲甲肼肼/四四氧氧化化二二氮氮作作推推进进剂剂的的最最大大优优点点是是无无需需高高温温点点火火，燃燃烧烧剂剂与与氧氧化化剂剂接接触触即即自自动动点点火火，不不会会存存在在中中途途熄熄火火的的问问题题，而而且且在在常常温温下下就就能能方方便便地地贮贮存存和和运运输输；缺缺点点是是有有剧剧毒毒、易易通通过过皮皮肤肤吸吸收收而而使使人人致致癌癌。因因此

29、此，偏偏二二甲甲肼肼/四四氧氧化化二二氮氮推推进进剂剂在在生生产产、运运输输、贮贮存存、加加注注和和火火箭箭发发射射过过程程等等各各个个环环节节中中均均会因泄漏或不完全燃烧而造成污染。会因泄漏或不完全燃烧而造成污染。“长长三三甲甲”火火箭箭三三级级发发动动机机推推进进剂剂为为液液氢氢/液液氧氧。其其中中液液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂氢为燃烧剂，液氧为氧化剂(2H2O2=2H2O)。与与传传统统的的肼肼类类推推进进剂剂相相比比，液液氢氢/液液氧氧推推进进剂剂的的突突出出优优点点是是无无毒毒无无污污染染、高高比比冲冲(单单位位秒秒流流量量的的推推进进剂剂产产生生的的推推力力比比使使用用其其他他推推进

30、进剂剂更更高高)。缺缺点点是是使使用用成成本本高高、技技术术要要求求高高，贮贮存存、加加注注程程序序复复杂杂：液液氢氢和和液液氧氧需需在在低低温温下下保保存存，临临近近发发射射才才能能加加注注进进入入箭箭体体贮贮箱箱；液液氢氢温温度度低低于于253，液液氧氧温温度度低低于于183，因因此此尽尽管管燃燃料料贮贮箱箱进进行行了了水水平平极极高高的的保保温温设设计计，火火箭箭周周围围的的空空气气还还是是会会迅迅速速地地被被冷冷凝凝成成水水汽汽，为为了了防防止止结结冰冰，要要不不停停地地用用氮氮气气吹吹除除；同同时时，在在常常温温下下不不断断汽汽化化的的液液氢氢液液氧氧，会会使使贮贮箱箱的的压压力力越越来来越越高高，而而一一粒粒沙沙子子从从一一米米高高处处落落下下来来的的能能量量就就能能引引起起爆爆炸炸，因因此此需需要要一一边边加加注注一一边边泄泄压压，不不停停地地把把汽汽化化后后的的燃料导入燃烧池烧掉，直至发射前的最后几秒。燃料导入燃烧池烧掉，直至发射前的最后几秒。