人教版选修4 第1章 化学反应与能量 章末复习 课件（39张）.pptx

高二选修4 第1章化学反应与能量章末复习 知识结构 在化学反应过程中放出或吸收的热量 通常叫做反应热 反应热用符号 h表示 单位一般采用kj mol 一 焓变 反应热 1 焓 用于表示物质所具有的能量的这一固有性质的物理量 2 反应热 生成物与反应物的焓值差 恒压条件下的反应热 用符号 h表示 单位一般采用kj mol 3 焓变 知识精讲 放热反应 体系能量降低 吸热反应 体系能量升高 h 0 h为 h 0 h为 所谓体系是指被研究的物质系统 而体系以外的其他部分就称为环境 4 表示方法 5 化学反应中能量变化的本质原因 物质变化 化学反应 的实质 旧化学键的 和新化学键的 能量变化的实质 破坏旧化学键需要 能量 形成新化学键需要 能量 化学反应过程中 在发生物质变化的同时必然伴随着能量变化 通常表现为热量的变化 吸热或者放热 断裂 形成 吸收 放出 吸热反应和放热反应的判断 e反应物 e生成物 e反应物 e生成物 生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 小结 大多数化合反应 所有的燃烧反应 酸碱中和反应 金属与酸的反应 大多数分解反应 盐类的水解反应弱电解质的电离 ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应 c和co2 c和h2o g 的反应 1 化学反应表现为吸热或放热与反应开始时是否需要加热无关 需要加热的反应不一定是吸热反应 如c o2co2 为放热反应 不需要加热的反应也不一定是放热反应 2 浓h2so4 naoh固体溶于水放热 nh4no3溶于水吸热 但其热效应不属于反应热 知识拓展 1 化学反应的 h等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差 参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式 si s o2 g sio2 s 中 h的值为a 989 2kj mol 1b 61 2kj mol 1c 989 2kj mol 1d 245 2kj mol 1 例题 2 化学反应n2 3h2 2nh3的能量变化如图所示 该反应的热化学方程式是a n2 g 3h2 g 2nh3 1 h 2 a b c kj mol 1b n2 g 3h2 g 2nh3 g h 2 b a kj mol 1c n2 g h2 g nh3 1 h b c a kj mol 1d n2 g h2 g nh3 g h a b kj mol 1 1 定义表示 和 的关系的化学方程式 参加反应物质的量 反应热 2 意义表明了化学反应中的 变化和 变化 如 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol表示在 物质 能量 25 101kpa条件下 2molh2 g 和1molo2 g 完全 二 热化学方程式 知识精讲 反应生成2molh2o l 时释放571 6kj的能量 3 热化学方程式的书写热化学方程式与普通化学方程式相比 书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意 1 注意 h的符号和单位 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 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 2 注意反应条件反应热 h与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时应注明 h的测定条件 绝大多数 h是在25 101325pa下测定的 可不注明温度和压强 3 注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同 反应热 h不同 因此 必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义 气体用 g 液体用 l 固体用 s 溶液用 aq 反应热的大小与各物质所处的状态有关 h2 g 1 2o2 g h2o g h1 241 8kj molh2 g 1 2o2 g h2o l h2 285 8kj mol 4 四看 法判断热化学方程式的正误 1 一看 各物质的聚集状态是否正确 2 二看 h变化的 是否正确 3 三看 反应热的单位是否为kj mol 4 四看 反应热数值与计量数是否相对应 热化学方程式与化学方程式的比较 表示具体反应 表明各物量的关系 不能表明反应的能量变化 能表明反应的能量变化 各物状态 热量值 h 可用分数 小结 3 25 101kpa下 2g氢气燃烧生成液态水 放出285 8kj热量 表示该反应的热化学方程式正确的是 a 2h2 g o2 g 2h2o 1 h 285 8kj molb 2h2 g o2 g 2h2o 1 h 571 6kj molc 2h2 g o2 g 2h2o g h 571 6kj mold h2 g 1 2o2 g h2o 1 h 285 8kj mol 例题 d 1 定义在稀溶液中 酸和碱发生中和反应生成水所的热量 2 特点 酸 碱分别为稀的和稀的 中和反应反应热 h0 且数值为定值 1mol 释放 强酸 强碱 三 中和热的测定 1 中和反应的反应热 知识精讲 中和热与反应热是否相同 它们之间有什么区别和联系 不同 它们都是指化学反应放出的能量 但中和热仅指在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应而生成1mol水时的反应热 任何一个化学反应发生所放出的热量都叫反应热 但却不一定是中和热 讨论 2 中和热的测定实验 实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热 体验化学反应的热效应 实验用品 大烧杯 500ml 小烧杯 100ml 温度计 量筒 50ml 两个 泡沫塑料或纸条 泡沫塑料板或硬纸板 中心有两个小孔 环形玻璃搅拌棒 实验步骤 1 保温 在大烧杯底部垫泡沫塑料 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 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 2 用一个量筒最取50ml0 50mol l盐酸 倒入小烧杯中 并用温度计测量盐酸的温度 记入下表 然后把温度计上的酸用水冲洗干净 3 用另一个量筒量取50ml0 55mol lnaoh溶液 并用温度计测量naoh溶液的温度 记入下表 4 把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中 并把量筒中的naoh溶液一次倒入小烧杯 注意不要洒到外面 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 并准确读取混合溶液的最高温度 记为终止温度 记入下表 5 重复实验两到三次 取测量所得数据的平均值作为计算依据 取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 计算中和热 6 数据处理 思考交流 1 大 小烧杯放置时 为何要使两杯口相平 填碎泡沫塑料 或碎纸条 的作用是什么 对此装置 你有何更好的建议 两杯口相平 可使盖板把杯口尽量盖严 从而减少热量损失 填碎纸条的作用是为了达到保温隔热 减少实验过程中热量损失的目的 若换用隔热 密封性能更好的装置 如保温杯 会使实验结果更准确 2 为什么不用环形铁搅拌棒 铁与盐酸之间会发生反应 另外铁的导热性好 这样都会造成热量的损失 3 温度计上的酸为何要用水冲洗干净 冲洗后的溶液能否倒入小烧杯 为什么 因为该温度计还要用来测碱液的温度 若不冲洗 温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失 故要冲洗干净 冲洗后的溶液不能倒入小烧杯 若倒入 会使溶液的总质量增加 而导致实验结果误差 4 酸 碱混合时 为何要把量筒中的naoh溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入 因为本实验的关键是测反应的反应热 若动作迟缓 将会使热量损失而使误差增大 5 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 舍去明显偏大或偏小的实验数据 取剩余二次的平均值 6 你所测得的数据是否为57 3kj mol 若不是 分析产生误差的原因 可能的原因有 量取溶液的体积有误差 测量结果是按50ml的酸 碱进行计算 若实际量取时 多于50ml或小于50ml都会造成误差 温度计的读数有误 实验过程中有液体洒在外面 混合酸 碱溶液时 动作缓慢 导致实验误差 隔热操作不到位 致使实验过程中热量损失而导致误差 测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度 致使热量损失而引起误差 4 1l1mol lnaoh溶液中加入稀醋酸 浓硫酸 稀硝酸 恰好完全反应时的热效应分别为 h1 h2 h3 则三者的大小关系为 h h h 例题 四 燃烧热 1 定义 25 101kpa时 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 2 符号 h c co2 g h h2o l 知识精讲 3 单位 kj mol 研究内容 放出的热量 h 0 单位kj mol 可燃物质燃烧放出的热量 可燃物物质的量 燃烧热 文字叙述燃烧热时 用 正值 如甲烷的燃烧热为890kj mol 而用符号 h表示燃烧热时用 负值 如甲烷的燃烧热 h 890kj mol 燃烧物的物质的量 1mol 故书写表示燃烧热的热化学方程式时应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数 4 使用注意点 研究条件 25 101kpa 反应程度 完全燃烧 产物是稳定的氧化物 5 将0 5mol的气态高能燃料乙硼烷 b2h6 在o2中燃烧 生成固态三氧化二硼和气态水 放出376kj的热量 写出该反应的热化学方程式 b2h6 g 3o2 g b2o3 s 3h2o g h 752kj mol 例题 就是能提供能量的资源 包括化石燃料 煤 石油 天然气 阳光 风力 流水 潮汐以及柴草等 能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平 五 能源 1 定义 2 作用 3 能源形势 化石燃料 煤 石油 天然气 解决的办法 开源节流 即开发新能源 节约现有能源 提高能源的利用率 措施 科学地控制燃烧反应 使燃料充分燃烧 提高能源的利用率 知识精讲 风能 氢能 潮汐能 生物能 太阳能 地热能 核能 4 新能源 能源 优缺点 优点 缺点 能量巨大 取之不尽 用之不竭 无污染 不需开发和运输 成本较高 稳定性差 燃烧热值高 来源广泛 无污染 储存 运输困难 能量巨大 无污染 不稳定性 成本较高 资源丰富 无污染 开发成本低 受地域限制较大 几种新能源优缺点的比较 思考 6 提供能量巨大 持续时间长 分布地域广阔 获取利用方便 使用安全高效 且对环境不产生负面影响的新能源是 a 核能b 太阳能c 氢能d 地热能 b 7 西气东输 是开发大西北的一项重大工程 输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料 该气体的主要成分是 a cob h2c o2d ch4 d 例题 六 盖斯定律及其应用 1 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关 与反应的途径无关 2 化学反应不管是一步完成还是分几步完成 其总的反应热是相同的 因此热化学方程式具有数学运算的性质 热化学方程式可以加减运算 3 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义 有些反应的反应热很难测得或无法直接测得 利用盖斯定律就可间接计算求得 如 碳燃烧生成co 同素异形体的相互转化等 h1 h2 h3 知识精讲 8 已知 2zn s o2 g 2zno s h 701 0kj mol 1 2hg l o2 g 2hgo s h 181 6kj mol 1 则反应zn s hgo s zno s hg l 的 h为 a 519 4kj