苏教版必修2 专题二第二单元 化学反应中的热量 课件（40张）.ppt

第二单元化学反应中的热量 一 放热反应和吸热反应1 反应中化学能与其他能的转化caco3的高温分解 热能 植物的光合作用 化学能 电解水制h2 能 化学能 物质的燃烧 能 热能 光能 知识梳理 化学能 光能 电 化学 2 吸热反应 放热反应 1 实验探究 气泡 升高 2al 6h 2al3 3h2 释放 刺激性 降低 ba oh 2 8h2o 2nh4cl bacl2 2nh3 10h2o 吸收 能量 释放 吸收 2 概念 有 的化学反应称为放热反应 的化学反应称为吸热反应 3 常见的放热反应和吸热反应 1 常见的放热反应 2 常见的吸热反应 热量放出 吸收热量 所有的燃烧反应 剧烈的发光 发热 的化学反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 铝热反 应 活泼金属与酸或h2o的反应 氢氧化钡与氯化铵晶体的反应 大多 数的分解反应 碳与水蒸气的反应 以c h2 co为还原 剂的氧化还原反应 自主思考 1 根据下列图像 分析图 图 中能量的变化 并说明理由 提示图 中反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量 反应释放能量 图 中反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量 反应吸收能量 2 从化学键变化的角度分析在化学反应中为什么会有能量的变化 提示化学反应包含两个过程 一是要断开反应物中的化学键 这一过程需要吸收能量克服原子间的相互作用 二是要形成生成物中的化学键 这一过程会释放能量 吸收与放出的能量不同 对外表现为能量的变化 化学反应中的能量变化可以用下图形象地表示出来 若e1 e2 反应吸收能量 若e1 e2 反应放出能量 3 在25 101kpa条件下 断裂1molh h键吸收436 4kj能量 断裂1molcl cl键吸收242 7kj能量 形成1molh cl键放出431 8kj能量 1 反应物断键吸收的总能量是多少 提示反应物断键吸收的总能量是断裂1molh h键与1molcl cl键吸收的能量之和 即436 4kj 242 7kj 679 1kj 2 生成物成键放出的总能量是多少 提示生成物成键放出的总能量为2 431 8kj 863 6kj 3 判断h2 cl2 2hcl是吸收能量还是放出能量 提示放出能量 二 热化学方程式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 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 放出 吸收 能量 g l s 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 h 放热 吸热 分子个数 物质的量 整数 简单分数 不同 5 1molc与1molo2完全反应生成1molco2气体 放出393 6kj热量 写出反应的热化学方程式 提示c s o2 g co2 g h 393 6kj mol 1 c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h 1366 8kj mol 1根据上述热化学方程式 回答下列问题 1 完全燃烧相等物质的量的上述物质 放出热量的大小顺序是 2 完全燃烧相等质量的上述物质 放出热量的大小顺序为 3 燃料燃烧放出热量的大小常用热值来衡量 燃料的热值是指在一定条件下 的物质完全燃烧所放出的 单位是 4 我国实施的 西气东输 工程中的 气 是指 主要成分是 与煤等燃料相比较其优点是热值高 使用起来更经济 对环境污染小 单位质量 热量 kj g 1 天然气 甲烷 2 以煤为例 探究提高燃料燃烧效率问题 1 煤燃烧时 将煤块粉碎成煤粉的依据是与空气中o2的 增大 煤粉燃烧更充分 反应速率加快 2 通入适当过量空气的依据是空气充足 煤粉燃烧充分 生成co2 放出热量 若空气不足 煤燃烧不完全 生成co 产生热量 且会造成污染 3 选择保温隔热且耐热的炉 灶 膛材料的主要目的是 4 充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过交换装置 供其他方面使用 接触面积 多 减少 防止热量散失 自主思考 6 已知 1molh h键断裂时吸收热量为436kj 1molo o键完全断裂时吸收热量496kj 1molh o键形成时放出热量463kj 计算反应2h2 g o2 g 2h2o g 中的能量变化为多少 说明燃料燃烧放出热量的多少与形成生成物分子的化学键放出的总能量与燃烧时断裂反应物分子的化学键吸收的总能量有什么关系 提示断开2molh h键和1molo o键需要吸收的能量为2 436kj 496kj 1368kj 生成2molh2o g 放出的量为4 463kj 1852kj 所以反应2h2 g o2 g 2h2o g 中 放出的能量为1852kj 1368kj 484kj 燃料燃烧放出的热量 形成生成物分子的化学键放出的总能量 断裂反应物分子的化学键吸收的总能量 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 1 判断 1 化学变化过程中既有物质变化又有能量变化 2 化学反应中都会伴有能量的变化 3 伴有能量变化的过程一定是化学变化 4 化学反应中的能量变化全部是以热量的形式变化的 5 只要有化学键的断裂 一定发生化学反应 效果自测 6 断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量 7 当反应物的总能量大于生成物的总能量时 化学反应吸收能量 8 化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 下列对热化学方程式1 2h2 g 1 2i2 g hi g h 26kj mol 1的叙述中 正确的是 a 1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kj的热量b 1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kj的热量c 1molh2 g 与1moli2 g 完全反应生成2mol的hi气体需吸收52kj的热量d 1molh2 g 与1moli2 g 完全反应放出26kj的热量 解析热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量 一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热 吸热情况 只要依据书写热化学方程式的注意事项 对于本题就不难作出判断 在a b d三个选项中均未指明生成物的状态 a d则未将反应的化学计量数与 h正确对应起来 b则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数的前提 d将反应错认为是放热反应 答案c 合作交流 1 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 探究一 化学反应中热量的变化 2 已知反应 2h2 o2 2h2o 已知断开1molh h键吸收能量436kj 断开1moloo键吸收能量498kj 断开1molh o键吸收能量465kj 1molh2完全燃烧放出的能量是多少 点拨提升 1 反应热 h 2 反应热与化学键能的关系 1 键能 共价键的键能是指生成1mol共价键所放出的能量或破坏1mol共价键所消耗的能量 2 键能与物质的稳定性 键能越大 共价键越牢固 形成的物质越稳定 则该物质本身所具有的能量越低 3 利用键能计算反应热 h 反应物的键能之和 生成物的键能之和 3 放热反应与吸热反应的比较 典题例证1 已知反应h2 cl2 2hcl 破坏1molh2中的化学键消耗的能量为q1kj 破坏1molcl2中的化学键消耗的能量为q2kj 形成1molhcl中的化学键释放的能量为q3kj 则下列说法中正确的是 a 该反应反应物的总能量高于生成物的总能量b 该反应的能量关系为q1 q2 q3c 该反应需要在点燃或光照下进行 所以为吸热反应d 该反应中化学能只能转化为热能 解析所有的燃烧反应都是放热反应 所以该反应反应物的总能量高于生成物的总能量 a正确 放热反应形成化学键释放的能量2q3kj大于破坏化学键吸收的能量 q1 q2 kj b不正确 该反应为放热反应 反应放热还是吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小 与条件无关 c不正确 该反应化学能可以转化为热能 也可以转化为其他形式的能 如电能 光能等 答案a 解题感悟 1 一个确定的化学反应是吸热还是放热 取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小 或取决于断开反应物中的化学键所吸收总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对大小 与反应的条件没有关系 2 h 断开反应物化学键所吸收的能量 形成生成物化学键所释放的能量 若 h 0 则为吸热反应 若 h 0 则为放热反应 学以致用1 已知x y m n反应中的能量变化过程如图 则下列有关说法正确的是 a x的能量一定低于m的能量 y的能量一定低于n的能量 解析由图像可知该反应为吸热反应 所以x和y的总能量一定低于m和n的总能量 a项不正确 d项正确 破坏反应物中的化学键所吸收的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量时 该反应则为吸热反应 c项不正确 吸热反应在常温下也可能进行反应 不一定需加热 b项不正确 答案d 4 已知2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 1 则1molh2 g 完全燃烧生成h2o l 释放的热量为多少kj 提示285 8kj 探究二 热化学方程式的书写 点拨提升 1 h的意义 h只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边 并用空格隔开 若为放热反应 h为 若为吸热反应 h为 h的单位一般为kj mol 1 2 化学计量数注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量 因此化学计量数可以是整数 也可以是分数 3 物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同 反应热 h不同 因此 必须注明物质的聚集状态 g l s 才能完整地体现出热化学方程式的意义 因为 4 热化学方程式中化学计量数与 h的关系由于 h与反应完成的物质的物质的量有关 所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与 h相对应 如果化