化学反应中的热量变化(苏教版必修2).ppt

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1、第第1课时化学反应中的热量变化课时化学反应中的热量变化 第第1课时课时课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用课前自主学案课前自主学案自主学习自主学习自主学习自主学习一、化学一、化学键键与化学反与化学反应应中能量中能量变变化的关系化的关系物物质质发发生生化化学学反反应应，需需要要断断开开反反应应物物中中的的化化学学键键和和形形成成生生成成物物中中的的化化学学键键。断断开开化化学学键键需需要要_能能量量，形形成成化化学学键键需需要要_能能量量。若若反反应应过过程程中中，断断开开化化学学键键所所吸吸收收的的能能量量_形形成成化化学学键键所所放

2、放出出的的能能量量，即即反反应应物物的的总总能能量量小小于于生生成物的成物的总总能量，能量，则则反反应过应过程中程中_能量；能量；吸收吸收放出放出大于大于吸收吸收若若反反应应过过程程中中，断断开开化化学学键键所所吸吸收收的的能能量量_形形成成化化学学键键所所放放出出的的能能量量，即即反反应应物物的的总总能能量量大大于生成物的于生成物的总总能量，能量，则则反反应过应过程中程中_能量。能量。不不同同的的化化学学反反应应伴伴随随发发生生的的能能量量变变化化也也不不相相同同。许许多化学反多化学反应应中伴随着中伴随着热热量的放出或吸收。量的放出或吸收。小于小于放出放出因因此此，H2燃燃烧烧生生成成水水蒸

3、蒸气气时时，反反应应为为放放热热，生生成成1 mol 水水蒸蒸气气放放出出热热量量930 kJ(436249)kJ245 kJ。共共价价键键的的键键能能：拆拆开开1 mol 气气态态物物质质中中某某种种共共价价键键需需要要_的的能能量量，就就是是该该共共价价键键的的键键能能，共共价价键键的的键键能能_，该该共价共价键键越牢固。越牢固。吸收吸收越大越大思考感悟思考感悟化学反化学反应过应过程都伴随着能量程都伴随着能量变变化，伴随能量化，伴随能量变变化的化的过过程都是化学反程都是化学反应吗应吗？【提示提示】不一定。例如，物理学中的核反不一定。例如，物理学中的核反应应，虽虽然伴有大量的能量然伴有大量的

4、能量变变化，但它不属于化学反化，但它不属于化学反应应。二、放二、放热热反反应应和吸和吸热热反反应应的比的比较较类类型型放放热热反反应应吸吸热热反反应应定定义义有有热热量放出的反量放出的反应应吸收吸收热热量的化学反量的化学反应应形成原形成原因因反反应应物具有的物具有的总总能能量大于生成物具有量大于生成物具有的的总总能量能量反反应应物具有的物具有的总总能量小能量小于生成物具有的于生成物具有的总总能量能量与化学与化学键键强强弱弱的关系的关系生成物分子成生成物分子成键时键时释释放出的放出的总总能量大能量大于反于反应应物分子断物分子断键键时时吸收的吸收的总总能量能量生成物分子成生成物分子成键时释键时释放

5、放的的总总能量小于反能量小于反应应物分物分子断子断键时键时吸收的吸收的总总能量能量类类型型放放热热反反应应吸吸热热反反应应图图示示关系关系反反应应物物总总能量能量生成物生成物总总能量能量热热量其他形式量其他形式的能量的能量生成物生成物总总能量反能量反应应物物总总能量能量热热量其量其他形式的能量他形式的能量三、三、热热化学方程式化学方程式用用于于表表示示化化学学反反应应中中放放出出或或吸吸收收热热量量的的方方程程式式叫叫做做热热化化学学方方程程式式。热热化化学学方方程程式式中中要要标标明明物物质质的的状状态态，用用g、l、s分分别别代代表表_、_、_。在在热热化化学学方方程程式式中中可可以以用用

6、H标标明明反反应应放放出出或或吸吸收收的的热热量量，负负值值表表示示在在该该条条件件下下反反应应_，正正值值表表示在示在该该条件下反条件下反应应_。例如：。例如：CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.5 kJmol1(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H393.6 kJmol1(2)气气态态液液态态固固态态吸吸热热放放热热反反应应(1)中中，1 mol CaCO3吸吸收收178.5 kJ热热量量，完完全全分分解解生生成成1 mol CaO和和1 mol CO2气气体体。反反应应(2)中中，1 mol C与与1 mol O2完完全全反反应应，生生成成1 mol CO2气体，放出气

7、体，放出393.6 kJ热热量。量。自主体验自主体验自主体验自主体验解解析析：选选C。本本题题主主要要考考查查对对化化学学反反应应中中能能量量变变化化知知识识的的理理解解。有有很很多多放放热热反反应应也也需需要要加加热热，如如燃燃烧烧反反应应大大多多需需要要点点燃燃，不不能能从从是是否否需需要要加加热热的的角角度度来来判判断断一一个个反反应应是是吸吸热热反反应应还还是是放放热热反反应应。不不同同的的物物质质所所具具有有的的能能量量不不同同，只只要要物物质质发发生生变变化化，能能量量就就会会变变化化，能能量量变变化化的的多多少少与参加反与参加反应应的物的物质质多少成正比。多少成正比。2下下列列反

8、反应应既既是是氧氧化化还还原原反反应应，又又是是吸吸热热反反应应的是的是()A铝铝片与稀片与稀H2SO4反反应应B氧化氧化钙钙与水反与水反应应C灼灼热热的炭与的炭与CO2反反应应D甲甲烷烷在在O2中的燃中的燃烧烧反反应应解解析析：选选C。反反应应B是是非非氧氧化化还还原原反反应应，A、C、D是氧化是氧化还还原反原反应应，其中，其中C是吸是吸热热反反应应。3关关于于吸吸热热反反应应和和放放热热反反应应，下下列列说说法法中中错错误误的是的是()A需需要要加加热热才才能能进进行行的的化化学学反反应应一一定定是是吸吸热热反反应应B化化学学反反应应中中的的能能量量变变化化，除除了了热热量量外外，还还可以

9、是光能、可以是光能、电电能等能等C化化学学反反应应过过程程中中的的能能量量变变化化，也也服服从从能能量量守恒定律守恒定律D反反应应物物的的总总能能量量高高于于生生成成物物的的总总能能量量时时，发发生放生放热热反反应应解解析析：选选A。对对于于化化学学反反应应中中的的能能量量变变化化，要要注注意意以以下下几几点点：一一是是服服从从能能量量守守恒恒定定律律；二二是是形形式式可可以以多多样样，如如燃燃烧烧时时有有光光能能放放出出，电电池池中中的的化化学学反反应应放放出出电电能能等等。一一个个化化学学反反应应是是否否需需要要加加热热与与反反应应是是吸吸热热反反应应还还是是放放热热反反应应无无关关。一一

10、个个化化学学反反应应的的发发生生有有时时需需要要达达到到一一定定温温度度才才进进行行，或或需需要要达达到到一一定定温温度度才才能能较较快快进进行行。若若化化学学反反应应吸吸收收的的热热量量小小于于放放出出的的热热量量，就就是是放放热热反反应应。课堂互动讲练课堂互动讲练判判断断某某个个化化学学反反应应是是吸吸热热反反应应还还是放是放热热反反应应的方法的方法例例例例1 1 (2011年年常常州州高高一一检检测测)下下列列变变化化中中属属于于吸吸热热反反应应的是的是()液液态态水水汽汽化化将将胆胆矾矾加加热热变变为为白白色色粉粉末末浓浓硫硫酸酸稀稀释释氯氯酸酸钾钾分分解解制制氧氧气气生生石石灰灰跟跟

11、水反水反应应生成熟石灰生成熟石灰ABC D【解解析析】是是放放热热反反应应，是是吸吸热热反反应应，液液态水汽化、浓硫酸稀释都不是化学反应。态水汽化、浓硫酸稀释都不是化学反应。【答案答案】D【规规律律方方法法】“吸吸热热反反应应与与放放热热反反应应”属属于于化化学学反反应应的的范范畴畴。伴伴随随热热效效应应的的物物理理变变化化不不属属于于吸吸热反应和放热反应。热反应和放热反应。变式训练变式训练1下列说法正确的是下列说法正确的是(双选双选)()A大多数化合反应是释放能量的反应大多数化合反应是释放能量的反应B大多数分解反应是吸收能量的反应大多数分解反应是吸收能量的反应C释放能量的反应都不需要加热释放

12、能量的反应都不需要加热D吸收能量的反应都需要加热吸收能量的反应都需要加热解解析析：选选AB。在在化化学学反反应应过过程程中中，破破坏坏旧旧化化学学键键吸吸收收的的能能量量小小于于形形成成新新化化学学键键释释放放的的能能量量，反反应应开开始始后后就就会会有有一一定定的的能能量量以以热热能能、电电能能或或光光能能等等形形式式释释放放出出来来；反反之之，破破坏坏旧旧化化学学键键吸吸收收的的能能量量大大于于形形成成新新化化学学键键释释放放的的能能量量，则则需需要要不不断断吸吸收收能能量量才才能能维维持持反反应应的的继继续续进进行行。这这是是放放热热反反应应与与吸吸热热反反应应的的本本质质。但但不不可可

13、以以根根据据反反应应过过程程中中是是否否需要加热来区分反应是释放能量还是吸收能量。需要加热来区分反应是释放能量还是吸收能量。书书写写热热化学方程式化学方程式应应注意的注意的问题问题与与普普通通化化学学方方程程式式相相比比，书书写写热热化化学学方方程程式式除除了了要要遵遵循循书书写写化化学学方方程程式式的的要要求求外外还还应应注注意意以以下下五五点：点：1H的意的意义义H只只能能写写在在标标有有反反应应物物和和生生成成物物状状态态的的化化学学方方程程式式的的右右边边，并并用用空空格格隔隔开开。若若为为放放热热反反应应，H为为“”；若若为为吸吸热热反反应应，H为为“”。H的的单单位位一般一般为为k

14、Jmol1(kJ/mol)。2反应的条件反应的条件书书写写热热化化学学方方程程式式时时应应注注明明H的的测测定定条条件件，一一般般情情况况下下H是是在在25、1.01105 Pa下下测测定定的的，可可不注明温度和压强。不注明温度和压强。3化学计量数化学计量数注注意意热热化化学学方方程程式式中中各各物物质质化化学学式式前前面面的的化化学学计计量量数数仅仅表表示示该该物物质质的的物物质质的的量量，因因此此化化学学计计量量数数可以是整数，也可以是分数。可以是整数，也可以是分数。4物质的聚集状态物质的聚集状态反反应应物物和和生生成成物物的的聚聚集集状状态态不不同同，反反应应热热H不不同同。因此，必须注

15、明物质的聚集状态才能完整地因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体体现现出出热热化化学学方方程程式式的的意意义义。气气体体用用“g”，液液体体用用“l”，固固体体用用“s”，溶溶液液用用“aq”表表示示。热热化化学学方方程程式中不用式中不用“”和和“”。5化学方程式中化学计量数与化学方程式中化学计量数与H的关系的关系由由于于H与与反反应应完完成成的的物物质质的的物物质质的的量量有有关关，所所以以热热化化学学方方程程式式中中化化学学式式前前面面的的化化学学计计量量数数必必须须与与H相相对对应应，如如果果化化学学计计量量数数加加倍倍，则则H也也要要加加倍倍。当当反反应应向向逆逆向向进进行行时时，其

16、其反反应应热热与与正正反反应应的的反应热数值相等，符号相反。反应热数值相等，符号相反。例如：已知：例如：已知：特特别别提提醒醒：(1)热热化化学学方方程程式式既既表表明明化化学学反反应应中中的物的物质变质变化，也表明了化学反化，也表明了化学反应应中的能量中的能量变变化。化。(2)无无论论热热化化学学方方程程式式中中化化学学计计量量数数为为多多少少，H的的单单位位总总是是kJmol1(kJ/mol)，但但H的的数数值值与与反反应应式中的化学式中的化学计计量数有关。量数有关。例例例例2 2 已已知知25，101 kPa下下，1 g C8H18(辛辛烷烷)燃燃烧烧生生成成CO2和和液液态态水水时时放

17、放出出48.40 kJ热热量量，表表示示上上述反述反应应的的热热化学方程式正确的是化学方程式正确的是()AC8H18(l)12.5O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H48.40 kJmol1BC8H18(l)12.5O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5518 kJmol1CC8H18(l)12.5O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5518 kJmol1DC8H18(l)12.5O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H48.40 kJmol1【解解析析】1 g C8H18燃燃烧烧生生成成CO2和和液液态态水水时时放放出出48.40 kJ的的热热量量，即即1 mol C8H

18、18燃燃烧烧可可放放出出5518 kJ的的热热量量。根根据据热热化化学学方方程程式式的的书书写写原原则则，B正正确确；A项项，热热值值与与计计量量数数不不对对应应，水水应应为为液液态态；C项项，放热反应中放热反应中H应为应为“”；D项放出热量数值不对。项放出热量数值不对。【答案答案】B【规规律律方方法法】书书写写热热化化学学方方程程式式要要注注明明反反应应物物、生生成成物物的的聚聚集集状状态态，这这是是因因为为反反应应物物、生生成成物物的的聚聚集集状状态态不不同同，本本身身能能量量不不同同，反反应应热热数数值值也也不不同同，并并且且反反应应热热与与反反应应物物的的化化学学计计量量数数有有关关。

19、所所以以要要综综合合考考虑虑反反应应物物的的聚聚集集状状态态以以及及化化学学计计量量数数，才才能能比比较相似的热化学方程式的反应热大小。较相似的热化学方程式的反应热大小。变变式式训训练练2(2011年年绍绍兴兴高高一一检检测测)已已知知在在25、101 kPa下下，1 g H2燃燃烧烧生生成成液液态态水水时时放放出出142.9 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()A 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H 142.9 kJmol1B 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H 571.6 kJmol1C2H2O2=2H2O H571.6

20、kJmol1D 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H 571.6 kJmol1解解析析：选选B。因因为为H与与反反应应完完成成的的物物质质的的量量有有关关，化化学学计计量量数数必必须须与与H相相对对应应，所所以以先先求求25、101 kPa下下2 mol H2燃燃烧烧生生成成液液态态水水时时放放出出的的热热量量，其其值值为为142.9 kJ(4 g1 g)571.6 kJ，放放热热反反应应中中H为为“”。同同时时，还还要要注注意意反反应应物物和和生生成物的聚集状成物的聚集状态态是否符合是否符合题题意。意。探究整合应用探究整合应用化学能与化学能与热热能相互能相互转转化的探化的探讨讨化化学学反

21、反应应都都伴伴随随着着能能量量变变化化，通通常常表表现现为为热热量量变变化化。当当反反应应物物所所具具有有的的总总能能量量大大于于生生成成物物所所具具有有的的总总能能量量时时，反反应应物物转转化化为为生生成成物物的的过过程程中中，反反应应体体系系就就会会向向环环境境中中放放出出热热量量，这这是是放放热热反反应应；反反之之如如果果反反应应物物具具有有的的总总能能量量小小于于生生成成物物所所具具有有的的总总能能量量时时，反反应应物物需需要要吸吸收收环环境境的的能能量量才才能能转转化化为为生成物，生成物，这这就是吸就是吸热热反反应应。例例例例 如如图图所所示示，把把试试管管放放入入盛盛有有25 饱饱

22、和和澄澄清清石石灰灰水水的的烧烧杯杯中中，试试管管中中开开始始放放入入几几小小块块镁镁片片，再再用用滴滴管管滴滴入入5 mL盐盐酸酸于于试试管管中中，试试完完成成下下列列问问题题：(1)实验中观察到的现象是实验中观察到的现象是_。(2)产生上述现象的原因是产生上述现象的原因是_。(3)写出有关反应的离子方程式：写出有关反应的离子方程式：_。(4)由实验推知，由实验推知，MgCl2溶液和溶液和H2的总能量的总能量_镁片和盐酸的总能量。镁片和盐酸的总能量。(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)【思思路路点点拨拨】根根据据实实验验过过程程中中的的化化学学方方程程式式来来描述描述实验现实验

23、现象。象。【解解析析】镁镁片片与与盐盐酸酸的的反反应应是是放放热热反反应应，这这是是由由于于反反应应物物(Mg和和盐盐酸酸)的的总总能能量量高高于于生生成成物物(MgCl2溶溶液液和和H2)的的总总能能量量。放放出出的的热热通通过过小小试试管管传传递递给给饱饱和和石石灰灰水水，使使Ca(OH)2的的溶溶解解度度下下降降而析出而析出Ca(OH)2晶体。晶体。【答答案案】(1)镁镁片片上上有有大大量量气气泡泡产产生生；镁镁片片逐逐渐渐溶解；溶解；烧烧杯中溶液杯中溶液变浑浊变浑浊(2)镁镁与与盐盐酸酸反反应应产产生生氢氢气气，该该反反应应为为放放热热反反应应，Ca(OH)2在在水水中中的的溶溶解解度度随随温温度度升升高高而而减减小小，故故析出析出Ca(OH)2晶体晶体(3)Mg2H=Mg2H2(4)小于小于