高中化学人教选修4 第一节：化学反应及能量变化 第一二课时.ppt

化学反应原理,新课标人教版选修四,第一章化学反应与能量,第一节化学反应与能量的变化（第一课时）,1、焓和焓变焓(H)： .焓变(H)：生成物与反应物的焓值差,是一个与内能有关的物理量,探究一、焓变 反应热, 计算表达式：,H = H生成物H反应物 (宏观),思考1：,2、反应热定义:化学反应过程中所释放或吸收的热量，称为该反应的热效应，简称反应热。,反应热和焓变的关系：,恒压反应热= 焓变,符号与单位： 用H表示反应热，单位常用kJ/mol或kJmol-1,注：许多化学反应的反应热可以通过实验直接测得,例如：中和反应热的测定,旧键断裂 吸收能量,新键形成 放出能量,反应放出：183kJ/mol的能量,请观察课本P2页图1-1,思考2：化学反应中反应热产生的原因 微观解释,=（436+243）kJmol-1 =679kJmol-1,= 2431kJmol-1= 862kJmol-1,实验值184.6kJ/mol,所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于,取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小,反应本质（微观）,思考1：,放热反应：H为“”或H0,吸热反应：H为“+” 或H0,放热反应：吸热反应：,H 0或 H为“ ”,H 0 或H为“ ”,放热反应,H0,吸热反应,H0,释放给环境,能量来自环境,体系能量 ，环境温度 ！,体系能量 ，环境温度 ！,降低,升高,升高,降低,规定：,试结合下图分析H的+”、“”含义。,H,E（生成物的总能量） E（反应物的总能量）,所以，从物质具有的能量角度计算反应热：,H,E（生成物的总能量） E（反应物的总能量）,H,E（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）,从能量的角度看：,从键能的角度：,H=反应物键能和生成物键能和,探究三：反应热的计算,石墨能否自动转化为金刚石？ 采取什么措施有可能将石墨转化为金刚石？,二、反应热数据的用途,1、 判断反应发生的难易,【练习】：1、拆开1molHH键、1molNH键、1molNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为： ，1mol H2生成NH3的反应热为： 。,92kJ/mol,30.67kJ/mol,(提示1: 3H2+N2=2NH3),H=436394613916=92kJ/mol,(提示2: H2+1/3N2=2/3NH3),H=92kJ/mol1/3 = 30.67kJ/mol,2、下列叙述正确的是 （ ）A.化学反应一定伴随热量的变化B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热C.若H0，则反应物的能量高于生成物的能量,A C,3、下列变化过程中会放出热量的是 （ ）硝酸铵溶于水物质的燃烧苛性钠溶于水生石灰放入水中 醋酸的电离A仅 B仅 C仅 D,D,4、下列变化中，属于放热反应的是 （ ）A.Ba(OH)28H2O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.氯化钠溶于水,B,反应热：恒压条件下反应过程中所释放或吸收的能量又称为焓变。,符号单位：,H,kJ/mol或kJmol-1,当H为“”或H0 时，反应放热反应,当H为“+”或H0 时，反应吸热反应,H= E反应物总键能 E生成物总键能,H E生成物总能量E反应物总能量,反应热的计算,总 结,【作业】,一、完成学案p6-7习题二、三维设计p2-5全部（包括内容阅读、例题及练习）,H,E（生成物的总能量） E（反应物的总能量）,H,E（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）,我们已经认识了反应热，那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化？,二、热化学方程式,什么是热化学方程式？,表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。,思考交流,与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？,请看以下几个例子，再思考！,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,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200101kPa,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,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开， H：吸热用“+”，放热用：“”， 单位是kJ/mol或J/mol,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,H2(g)+I2(g)=2HI(g) H=14.9kJ/mol,200101kPa,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。,？,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开,H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol;,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25 1.01105Pa；,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,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。,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开， H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25 1.01105Pa；,3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）,不用标“ ”和“ ”,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,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宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。,阅读 P4 资料卡片,kJ/mol的含义：,每mol反应的焓变,书写热化学方程式的注意事项,1、化学方程的右边必须写上H，并用“空格”隔开， H：吸热用“+”，放热用：“”，单位是kJ/mol或J/mol,2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25 1.01105Pa；,3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）,4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数,5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值不变,热化学方程式表示的意义,1、反应物和生成物的种类、聚集状态2、反应中各物质的物质的量比和质量比3、反应中放出或吸收的热量。,综上所述,质量能,问题：,反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中H它表示了什么意义？ H它的值与什么有关系？,热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。 H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所吸收或放出的热量，H它的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H不同。,例1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl，放出184.6 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。,H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H =184.6 kJ/mol,2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) H =369.2 kJ/mol,例2：1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g)，需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。,N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) H = + 68 kJ/mol,【练习】书写下列反应的热化学方程式2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。,2Cu(s)+O2(g)=2CuO (s) H=314kJ/mol,S(s)+O2(g)=SO2 (g) H=299.52kJ/mol,【练习】：判断下列热化学方程式是否正确，并说明原因。,1、C + H2O = CO + H2 H=+131.3KJ/mol,2、,3、,4、C(s) + O2 (g) = CO2(g) H = + 393.5KJ/mol,归纳：（四看） 物质聚集状态， H的正负号和单位， H与化学计量数是否对应， 化学方程式是否正确,A,高考怎么考？一、热化学方程式的书写及正误判断例1、已知在1105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是( ),A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l） H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g） H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g） H484kJmol1,例2、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2 ( g )和H2O ( l )时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ）,A、2CH4( g ) 4O2( g ) 2CO2( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJ/mol,B、CH4 2O2 CO2 H2O H = 890 kJ/mol,C、CH4 ( g ) 2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol,D、 1/2CH4 ( g ) O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = 890 kJ/mol,C,H = 445 kJ/mol,见学案4页2题,已知在25，101kpa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是 AC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) H=-48.40 kJmol-1BC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-5518 kJmol-1CC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=+5518 kJmol-1DC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-48.40 kJmol-1,B,【练习】,见学案5页3题,已知H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) H1=akJ/mol 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) H2= b kJ/mol H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (l) H3= c kJ/mol 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l) H4= d kJ/mol下列关系中正确的是（ ） A.ac0 B.bd0 C.2a=b0 D.2c=d0,C,见学案4页3题,例3、,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，H2=-Q2kJ/mol,二、比较Q1和Q2的大小、 H1和H2的大小,Q1Q2,H1 H2,注意：热量比较比数值， H比较带符号,练：比较Q1 Q2的大小、H1 H2的大小,S(g)+O2(g)=SO2(g) H1=- Q1 kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g) H2=- Q2 kJ/mol,Q1Q2,H1 Q1的是（ ）A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H= - Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g) H= - Q2B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) H= - Q1 C(s)+O2(g)=CO2 (g) H= - Q2C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H= - Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H= - Q2D. S(g)+O2(g)=SO2 (g) H= - Q1 S(s)+O2(g)=SO2 (g) H= - Q2,B,注意：,对于可逆反应，当反应逆向进行时，其反应热与正反应的数值相等，符号相反。,其反应热是指反应物完全转变成生成物放出或吸收的热量。,见练习册5页例2,三、中和反应反应热的测定,1、中和热,稀溶液中,酸与碱反应生成1mol H2O时释放的热量称中和热。,特别地：稀溶液中，强酸和强碱只生成1mol H2O的中和热为定值 ： H= -57.3kJ/mol,2、中和反应反应热的测定,原理：Q=mct,仪器及药品,实验步骤,实验步骤：,a、在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。,b、用一个量筒量取50mL 0.5mol/L盐酸， 倒入 小烧杯中，