高中化学 2.2化学反应中的热量课件 苏教版必修2.ppt

第二单元化学反应中的热量 1 你知道镁条在空气中燃烧时能量转化的形式吗 提示化学能转化为热能 光能等 2 试叙述氢气与氯气的反应实质 提示在一定的条件下 氢气分子中的h h键断裂生成氢原子 氯气分子中的cl cl键断裂生成氯原子 氢原子与氯原子又重新结合生成氯化氢分子 3 列举生活中常用作燃料的物质 提示煤 汽油 石油液化气 植物的秸秆 酒精等 1 通过活动与探究 认识常见的吸热反应 放热反应 了解吸热反应和放热反应的涵义 2 通过对热化学方程式知识的学习 初步学会热化学方程式的书写 3 通过交流与讨论 认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 了解化学反应中热量变化的实质 4 通过生产 生活中的实例 了解化学能和热能的相互转化 了解提高燃料的燃烧效率 合理利用化石燃料 开发高能清洁燃料的重要性 1 概念 放热反应 有的化学反应 吸热反应 的化学反应 2 从化学键的断裂与形成理解放热 吸热反应 1 当物质发生化学反应时 断开反应物中的化学键要能量 而形成生成物中的化学键要能量 正是化学反应中能量变化的主要原因 笃学一放热反应和吸热反应 热量放出 吸收热量 吸收 放出 化学键的断裂和 形成 2 吸热反应 若反应过程中断开化学键要吸收能量形成化学键所放出的能量 则反应过程中要能量 该反应为吸热反应 3 放热反应 若反应过程中断开化学键要吸收能量形成化学键所放出的能量 则反应过程中要能量 该反应为放热反应 大于 吸收 小于 放出 3 从反应物与生成物总能量的大小理解放热 吸热反应 1 吸热反应 当反应物的总能量生成物的总能量时 如果反应中的能量变化主要表现为热的形式 则反应时需要能量 该反应为吸热反应 2 放热反应 当反应物的总能量生成物的总能量时 如果反应中的能量变化主要表现为热的形式 则反应时就会能量 该反应为放热反应 小于 吸收 大于 放出 1 概念 表示反应中或热量的化学方程式 叫做热化学方程式 2 意义 不仅表明了化学反应中的物质变化 也表明了化学反应中的变化 笃学二热化学方程式 放出 吸收 能量 3 书写热化学方程式的注意事项 1 热化学方程式中要标明物质的状态 用 分别代表气态 液态 固态 2 用标明反应放出或吸收的热量 负值表示在该条件下反应 正值表示在该条件下反应 3 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示 只表示 因此 它可以用 还可以用表示 对于相同物质的反应 当化学计量数不同时 其 h g l s h 放热 吸热 分子个数 物质的量 整数 简单分 数 不同 1 化石燃料 当今社会的主要能源是 等都属于化石燃料 化石燃料是再生的能源 2 热值 一定条件下 单位 一般取克 的可燃物所放出的热量 课本表格中所列举的热值中 的热值最高 它应是应用价值最高的燃料 3 燃料充分燃烧的条件 1 有足够多的 但不能过多 否则会 2 燃料与空气有足够大的 如 粉碎固体燃料 雾化液体燃料 笃学三提高燃料的使用效率 煤 石油 天然气 不可 质量 完全燃烧 氢气 空气 带走一部分热量 接触面积 4 化石燃料的弊端 1 常发生燃烧 一是产生的热量 浪费资源 二是产生大量的和气体 2 有些煤中灰分含量大 水分多 热效率较 3 某些化石燃料燃烧排出的废气中含有和 排放到空气中污染空气并形成 不完全 少 烟尘 一氧化碳 低 二氧化硫 氮氧化物 酸雨 5 提高燃料的使用效率 1 研究化石燃料的条件和减少燃料燃烧产生的的技术 2 怎样防止燃料燃烧造成的 3 通过化学方法把石油 煤等化石燃料转化为洁净的 例如煤的气化 液化 4 开发 等洁净 高效的新能源 完全燃烧 热量损耗 环境污染 燃料 氢能 核能 太阳能 慎思1 化学反应过程都伴随着能量变化 伴随能量变化的过程都是化学反应吗 提示不一定 例如 物质的三态变化 虽然伴有能量变化 但它属于物理变化 不属于化学反应 慎思2 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗 提示不一定 加热 点燃 高温等反应条件是反应发生的引发条件 一个反应是吸热还是放热最终取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小 因此 开始需要加热的反应也可能是放热反应 吸热反应在常温下也有可能发生 慎思3 用反应过程做横坐标 能量做纵坐标 作出放热反应 吸热反应的能量变化示意图 提示作图如下 慎思4 书写热化学方程式需要注意什么 提示书写热化学方程式一要配平 二要标明物质的状态 三要反应热的符号和单位都正确 数值要与化学计量数成正比 慎思5 燃料燃烧的过程放出能量 但为什么多数燃烧还要点燃才能发生反应 提示燃烧发生的基本条件之一是可燃物的温度要达到着火点 由于一般可燃物的着火点都高于常温 所以要使燃烧发生就要点燃 正因为燃烧放出能量 所以反应一旦发生之后 反应放出的热量使可燃物的温度保持在着火点以上 燃烧才能持续不断地进行下去 慎思6 在进行有关燃料充分燃烧的条件讨论时 有两种意见 甲同学认为 空气越多越好 乙同学认为 空气足量即可 你认为上述哪一位同学的意见是不正确的 理由是什么 提示燃料充分燃烧的两个条件是 要有足够的空气 燃料与空气要有足够大的接触面 但空气的通入量也要适当 否则 过量的空气就会带走部分热量 同样会造成能源的浪费 故甲同学的意见不正确 慎思7 在生产和生活中应根据什么标准来选择燃料 提示 燃料的热值 燃料的价格 燃料对环境的影响 燃料的储量 燃料的开采 运输 常见的吸热或放热反应 例1 下列说法中正确的是 a 凡需要加热的反应一定是吸热反应 凡是不需要加热的反应都是放热反应b 化合反应都是放热反应c 若co2与cao化合是放热反应 则caco3分解必是吸热反应d 化学反应中能量的变化 都表现为热量的变化 解析放热反应 吸热反应能否发生与反应是否需要加热或反应是何种基本反应类型一般没有必然的联系 反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物的总能量的相对大小 a b均不正确 根据能量守恒原理 若co2与cao化合是放热反应 则caco3分解必是吸热反应 c正确 化学反应中能量的变化 通常表现为热量的变化 但也有表现为其他能量形式的 如光能 声能等 d不正确 答案c 一个化学反应是吸热还是放热 只与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关 而与反应开始前是否需要加热无关 吸热反应也可能不需加热 而放热反应也可能需在高温条件下才能进行 体验1 下列反应既属于氧化还原反应 又属于吸热反应的是 a 锌粒与稀硫酸的反应b 灼热的木炭与co2反应c 甲烷在氧气中的燃烧反应d ba oh 2 8h2o晶体与nh4cl晶体的反应解析根据是否有化合价的升降来判断a b c为氧化还原反应 其中b为吸热反应 答案b 热化学方程式的书写 4 注意 h的大小与可逆反应的关系 不论化学反应是否可逆 热化学方程式中的反应热 h表示反应进行到底 完全转化 时的能量变化 例如 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1是指1moln2 g 和3molh2 g 完全转化为2molnh3 g 时放出的热量为92 4kj 解析在热化学方程式中要注明反应物和生成物的状态 h值要正确且注明 与 物质的化学计量数可用分数 结合以上原则分析 h2燃烧放热 h为负值 h2o分解为吸热 h为正值 故a正确 b中水的状态应该是气态 答案a 热化学方程式的书写是学生常出现错误的一个知识点 我们要熟练掌握热化学方程式书写的一些注意事项 特别提醒 要标明物质的状态 要注意 书写 要注意 h数值与计量数成正比关系 要注意单位为kj mol 而不是kj 解析a没有注明反应物与生成物各物质的状态 错误 b d为放热反应 h应为负值 b d错 答案c 1 键能与物质稳定性的关系组成与结构相似的共价键 原子半径越小 成键原子间核间距离越小 键能越大 分子的热稳定性越强 例如hf hcl hbr hi键能逐渐减小 其热稳定性也逐渐减小 所以共价键的键能越大 该共价键越牢固 含该共价键的物质越稳定 2 键能与化学反应中能量变化的关系物质在发生化学反应过程中能量变化可分为两个阶段 第一阶段 反应物分子拆开原来的化学键吸收能量形成原子 第二阶段 原子之间形成新的化学键放出能量生成生成物分子 可见反应是放热还是吸热取决于这两个阶段能量的相对大小 化学反应中能量变化可用反应热 h 表示 h 反应物键能总和 生成物键能总和 例3 已知键能 h h 436kj mol 1 cl cl 243kj mol 1 h cl 431kj mol 1 试写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式 解析化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成 旧键的断裂需要吸收能量 断裂1molh h键需要吸收436kj的能量 断裂1molcl cl键需要吸收243kj的能量 共吸收436kj 243kj 679kj能量 新键的形成放出能量 形成2molh cl键放出431kj 2 862kj能量 旧化学键的断裂吸收的总能量小于新化学键形成放出的总能量 所以整个反应表现为放热 放出的热量为862kj 679kj 183kj热量 该反应的 h 679kj mol 1 862kj mol 1 183kj mol 1 如果化学反应中旧化学键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量 该化学反应为吸热反应 反之为放热反应 也可以理解为 如果反应物的键能总和大于生成物的键能总和 该反应为吸热反应 反之为放热反应 反应热 h 反应物键能总和 生成物键能总和 实验探究十化学反应中的热量变化 案例 如图所示 把试管放入盛有25