高中化学 1.1《化学反应中的热效应》课件2 苏教版选修4.ppt

专题1化学反应与能量变化 第一单元化学反应中的热效应 庆典时的烟火 钢铁的炼制 火苗 复习回顾 化学反应过程中既有物质变化 同时又总是伴随着能量的变化 在我们以前所学的化学反应中有哪些是放热反应 有哪些是吸热反应 活泼金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 燃烧反应 多数化合反应 吸热反应 放热反应 多数的分解反应 氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应 水煤气的生成反应 炭与二氧化碳生成一氧化碳 一 反应热和焓变 1 反应热 化学反应过程中所吸收或放出的热量 2 焓变 在恒温 恒压的条件下 化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变 符号 h 单位 kj mol 规定 当 h为 h 0 时 为放热反应 当 h为 h 0 时 为吸热反应 交流与讨论 化学反应中为什么会有能量的变化 宏观 反应物和生成物所具有的能量不同 微观 旧的化学键断裂时所吸收的能量与新的化学键形成时所放出的能量不同 放热反应 吸热反应 h 0或 h为 h 0或 h为 放热 h 0 h 生成物能量 反应物能量 吸热 h 0 h 反应物总键能 生成物总键能 从键能角度看 h 436kj mol 243kj mol 431kj mol 2 183kj mol 从断键和成键角度分析 反应物分子断键时吸收的能量 反应物分子断键时吸收的能量 生成物分子成键时释放的能量 生成物分子成键时释放的能量 放热反应 吸热反应 1 下列变化中 属于放热反应的是 a ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应b 点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧c 灼热的碳与二氧化碳的反应d 氯化铝的水解 练习 b 2 下列说法中正确的是 a 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应b 放热的反应在常温下一定很容易发生c 反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小d 吸热反应在一定的条件下才能发生 c 3 下列反应属于吸热反应的是 a c6h12o6 葡萄糖aq 6o26co2 6h2ob ch3cooh kohch3cook h2oc a bc d h 0d 破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏反应物全部化学键所需能量 酶 d 4 分析右面的能量变化示意图 下列热化学方程式正确的是 a 2a g b g 2c g h a a 0 b 2a g b g 2c g h a a 0 c 2a b 2c h a a 0 d 2c 2a b h a a 0 b 5 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程 化学键的键能是形成 或拆开 1mol化学键时释放 或吸收 出的能量 已知白磷和p4o6的分子结构如图所示 现提供以下化学键的键能 kj mol 1 p p 198p o 360o o 498则反应p4 白磷 3o2 p4o6的反应热 h为 a 1638kj mol 1b 1638kj mol 1c 126kj mol 1d 126kj mol 1 a 交流与讨论 二 热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 观察以上热化学方程式 分析其与普通的化学方程式有何不同 h2 g i2 g 2hi g h 14 9kj mol 1 热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分 二者缺一不可 普通化学方程式只包含物质变化一个部分 物质变化 能量变化 h2 g i2 g 2hi g h 14 9kj mol 200 101kpa 2 热化学方程式需注明反应时的温度和压强 对于25 101kpa时进行的反应可不注明 普通化学方程式不需注明温度和压强 3 热化学方程式需注明各物质的状态 普通化学方程式不需注明物质的状态 h2o g h2o l h2o l h2o g h 44kj mol h 44kj mol 4 热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量 可为整数或分数 普通化学方程式中化学计量数表示原子 分子数目 只能为整数 不能为分数 书写热化学方程式的注意点 1 需注明反应的温度和压强 如在25 101kpa下进行的反应 可不注明 2 应注明反应物和生成物的状态 3 对于相同的反应 当化学计量数不同时 其 h不同 2h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol a 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 4bkj molb c2h2 g 5 2o2 g 2co2 g h2o l h 2bkj molc 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h 2bkj mold 2c2h2 g 5o2 g 4co2 g 2h2o l h bkj mol 1 已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水 并放出热量bkj 则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 a 课堂练习 2 下列各组热化学方程式中 化学反应的 h前者大于后者的是 c s o2 g co2 g h1c s o2 g co g h2 s s o2 g so2 g h3s g o2 g so2 g h4 h2 g o2 g h2o l h52h2 g o2 g 2h2o l h6 caco3 s cao s co2 g h7cao s h2o l ca oh 2 s h8a b c d c 3 0 3mol的气态高能燃料乙硼烷 b2h6 在氧气中完全燃烧 生成固态三氧化二硼和液态水 放出649 5kj热量 其热化学方程式为 1016 5 三 中和反应反应热的测量 1 实验原理和步骤 1 中和热的定义 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应而生成1molh20 这时的反应热叫做中和热 2 实验步骤 用量筒量取50ml0 50mol l的盐酸 测其温度 倒入量热计 另用量筒量取50ml0 50mol lnaoh溶液 测其温度 并缓缓地倾入量热计中 边加边用玻璃棒搅拌 观察反应中溶液温度的变化过程 作好记录并进行数据处理 2 实验操作 交流与讨论 实验成功的关键是什么 防止热量的散失 为了达到此目的 实验过程中采取了哪些措施 双层烧杯 碎泡沫塑料 盖板 实验注意事项 a 为了保证0 50mol l 1的盐酸完全被naoh中和 可以采用0 55mol l 1naoh溶液 使碱稍稍过量 因为过量的碱并不参加中和反应 b 实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温 才能使用 c 要使用同一支温度计 分别先后测量酸 碱及混合液的温度时 测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干 温度计的水银球部分要完全浸入溶液中 且要稳定一段时间再记下读数 d 操作时动作要快 尽量减少热量的散失 e 实验中若用弱酸代替强酸 或用弱碱代替强碱 因中和过程中电离吸热 会使测得中和热的数值偏低 3 实验数据处理 a 取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 思考 如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显 怎么办 b 计算反应热 h q n cm t n 课堂练习 试回答下列中和热测定的有关问题 1 实验桌上备有烧杯 大 小两个烧杯 泡沫塑料 泡沫塑料板 环形玻璃搅拌棒 0 50mol l 1盐酸 0 55mol l 1naoh溶液 尚缺少的实验用品是 2 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 其原因是 3 实验时所用盐酸及naoh溶液的体积均为50ml 各溶液密度为1g cm3 生成溶液的比热容c 4 18j g 实验起始温度为t1 终止温度为t2 试推断中和热的计算式 h 温度计 量筒 两个 不能 铜丝易导热 使实验过程中热量损失较大 16 72 t2 t1 kj mol 四 反应热的计算 交流与讨论 如何测定c s 1 2o2 g co g 的反应热 h1 能直接测定吗 如何测 若不能直接测 怎么办 1 盖斯定律的内容 不管化学反应是一步完成或分几步完成 其反应热是相同的 换句话说 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关 而与反应的途径无关 h h1 h2 盖斯定律直观化 co g c s co2 g c s 1 2o2 g co g h1 co g 1 2o2 g co2 g h2 283 0kj mol c s o2 g co2 g h3 393 5kj mol h1 h2 h3 h1 h3 h2 393 5kj mol 283 0kj mol 110 5kj mol 课堂练习 1 已知 co g 1 2o2 g co2 g h1 283 0kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h2 285 8kj mol c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h3 1370kj mol试计算 2co g 4h2 g h2o l c2h5oh l 的 h 解 根据盖斯定律 反应 不论是一步完成还是分几步完成 其反应热效应都是相同的 下面就看看反应 能不能由 三个反应通过加减乘除组合而成 也就是说 看看反应 能不能分成 几步完成 2 4 所以 h h1 2 h2 4 h3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kj mol 2 已知 c 石墨 s o2 g co2 g h1 393 5kj mol c 金刚石 s o2 g co2 g h2 395 0kj mol写出石墨变成金刚石的热化学方程式 25 101kpa时 解 得 c 石墨 s c 金刚石 s h 1 5kj mol 3 某次发射火箭 用n2h4 肼 在no2中燃烧 生成n2 液态h2o 已知 n2 g 2o2 g 2no2 g h1 67 2kj moln2h4 g o2 g n2 g 2h2o l h2 534kj mol假如都在相同状态下 请写出发射火箭反应的热化学方程式 2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o l h 1135 2kj mol 五 能源的充分利用 1 世界上最重要的化石燃料有哪些 有何优点 煤 石油 天然气 它们的燃烧热都很高 2 广义地讲 哪些物质可称为燃料 能够发生燃烧反应放出热量的物质