化学反应与能量的变化上课用.ppt

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1、新课标人教版选修四新课标人教版选修四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（第一课时）（第一课时）2【知识回顾知识回顾】对化学反应的认识对化学反应的认识1、化学反应的特征、化学反应的特征物质变化物质变化能量变化能量变化质量守恒质量守恒能量守恒能量守恒2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可 以以 、及其它形式的能量及其它形式的能量 表现出来。表现出来。光能光能热能热能电能电能 当能量变化以当能量变化以热能热能的形式表现时，化学反应可以分为：的形式表现时，化学反应可以分为：3、放热反应与吸热反应、放热反应与吸热反应反反 高高生生 低低生生

2、高高反反 低低放热反应放热反应吸热反应吸热反应（熟记常见反应）（熟记常见反应）3反反 高高3、放热反应与吸热反应、放热反应与吸热反应(1)放热反应：放热反应：化学反应中放出热量的反应。化学反应中放出热量的反应。E(反应物反应物)E(生成物生成物)生生 低低常见的放热反应：常见的放热反应：a.物质与物质与O2的氧化反应（燃烧，生锈等）；的氧化反应（燃烧，生锈等）；b.中和反应（酸碱）；中和反应（酸碱）；c.金属与水金属与水or酸的反应；酸的反应；d.绝大多数绝大多数化合反应（化合反应（CaO与与H2O）。）。C+CO2=2CO吸热反应吸热反应 放热反应有时也放热反应有时也需要需要 加热加热才能发

3、生！才能发生！4生生 高高3、放热反应与吸热反应、放热反应与吸热反应(2)吸热反应：吸热反应：化学反应中吸收热量的反应。化学反应中吸收热量的反应。E(反应物反应物)E(生成物生成物)反反 低低常见的吸热反应：常见的吸热反应：a.Ba(OH)28 H2O晶体与晶体与NH4Cl晶体反应；晶体反应；b.H2与与CuO等还原反应；等还原反应；c.C作还原剂的反应；作还原剂的反应；d.绝大多数绝大多数分解反应。分解反应。C+CO2=2CO C+H2O=CO+H2水煤气水煤气e.水解反应。水解反应。引引 言言我们知道：一个化学反应过程中，除了我们知道：一个化学反应过程中，除了有物质变化外，还有有物质变化外

4、，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：我们知道：一个化学反应同时遵守质量我们知道：一个化学反应同时遵守质量 守恒定律和能量守恒，那么守恒定律和能量守恒，那么 一个反应中的质量与能量有一个反应中的质量与能量有 没有关系呢？没有关系呢？有有第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化一、反应热一、反应热 焓变焓变问题：问题：化学反应过程中为什么会有能量的化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）变化？（用学过的知识回答）化学反应中的能量变化的原因：化学

5、反应中的能量变化的原因：化学反应中的能量变化遵循化学反应中的能量变化遵循 。化学反应中的能量变化与反应物和生成物化学反应中的能量变化与反应物和生成物所具有的总能量有关。如果反应物所具有的所具有的总能量有关。如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，在发生总能量高于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时化学反应时 热量；如果反应物所具有热量；如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，在发的总能量低于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时生化学反应时 热量；热量；能量守恒定律能量守恒定律放出放出吸收吸收(3)化学反应的实质就是反应物分子中化学化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂

6、，形成新的化学键，从新组合成生成键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要物的分子的过程。旧键断裂需要 ，新键形成需要新键形成需要 。而一般化学反应。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。过程中会有能量的变化。看下面的例子看下面的例子吸收能量吸收能量放出能量放出能量 你从图中发现了什么？你从图中发现了什么？1、2、3、观察下列示意图：观察下列示意图：H HCl

7、 Cl 提供能量提供能量436kJ/mol 提供提供能量能量243kJ/molClHClH 释放释放能量能量431kJ/mol 释放释放能量能量431kJ/mol反应的能量示意图反应的能量示意图 键断裂键断裂键断裂键断裂ClCl+HH+键键形形成成键键形形成成H HCl Cl吸收能量吸收能量436kJ/mol吸收能量吸收能量243kJ/mol共吸收总能量共吸收总能量679kJ/mol共放出总能量共放出总能量862kJ/mol 思考：该过程中反应体系总能量增加思考：该过程中反应体系总能量增加还是减少？还是减少？（该过程中反应体系的总能量减少（该过程中反应体系的总能量减少183kJ/mol）与）与

8、实验值实验值184.6kJ/mol接近。接近。HHClClClHClHClHClH一、焓变、反应热一、焓变、反应热 1、焓和焓变、焓和焓变焓焓(H)：。焓变焓变(H)：H=H生成物生成物H反应物反应物 (宏观宏观)是一个与内能是一个与内能(U)有关的物理量有关的物理量2、反应热、反应热定义：定义：特征定义特征定义:。本质定义本质定义:。符号：符号：。单位：单位：H的单位常用的单位常用 或或 （）。）。测量：测量仪器叫测量：测量仪器叫量热计量热计(许多化学反应许多化学反应的反应热可以的反应热可以通过实验直接测得通过实验直接测得)化学反应过程中所释放或化学反应过程中所释放或吸收的能量吸收的能量恒压

9、条件下的焓变恒压条件下的焓变HkJ/molkJmol-1（5）反应热产生的微观原因（微观讨论）反应热产生的微观原因（微观讨论）请观察请观察P2页图页图1-1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应反应的能量变化示意图，分析图中包含的信息：的能量变化示意图，分析图中包含的信息：。结论：结论：、。化学反应的实质是旧键断裂和新键形成化学反应的实质是旧键断裂和新键形成断裂化学键吸收能量、形成化学键释放能量断裂化学键吸收能量、形成化学键释放能量任何化学反应都有吸热过程和放热过程任何化学反应都有吸热过程和放热过程反应是放热反应还是吸热反应要看吸收反应是放热反应还是吸热反应要看吸收能量与放出能量的相对

10、大小能量与放出能量的相对大小即：即：H=EH=E吸收吸收E E放出放出（6）反应热表示方法：）反应热表示方法：反应热是表示化反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加或者减少的量值，或者减少的量值，H=H生成物生成物H反应物反应物(宏观宏观)思考：焓增加思考：焓增加吸热吸热则用则用“”表示表示 焓减少焓减少放热放热则用则用“”表示表示 （填（填“+”或或“”）即：当即：当H为为“”或或H0时，为时，为 反应反应 放热放热吸热吸热我们可以发现：其实我们可以发现：其实HE（生成物的总能量）（生成物的总能量）E（反应物的总能量）（反应物的总能量）H E

11、（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）E（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）从焓变角度看：从焓变角度看：从能量的角度看：从能量的角度看：H生成物的焓反应物的焓生成物的焓反应物的焓从键能的角度：从键能的角度：例例 1 1：1molC1molC与与1molH1molH2 2O(g)O(g)反应生成反应生成lmol lmol CO(g)CO(g)和和1mol H1mol H2 2(g)(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ131.5kJ的热量，的热量，该反应的反应热为该反应的反应热为H=H=kJ/molkJ/mol。例例 2 2：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 N1mol 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的反的反应热为应热为 。131.5131.5-92KJ/mol-92KJ/mol-30.6KJ/mol-30.6KJ/mol练练 习习