四川新课改高二下 第一章第一节 化学反应及能量的变化1

1、思思考考 能量是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了茹毛饮血的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，所以研究化学反应中的能量变化是极为重要的。第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化（2 2课时）课时）阅读提纲阅读提纲1.什么是反应热（焓变）？什么是反应热（焓变）？ 什么是放热反应和吸热反应？什么是放热反应和吸热反应？2.什么是什么是热化学方程式热化学方程式？在热化学方？在热化学方 程式中如何表示放热和吸热？程式中如何表示放热和吸热？3.为什么在热化学方程式中必须标明为什么在热化学方程式中必须标明 物

2、质的集聚状态？物质的集聚状态？4.热化学方程式中的系数表示什么？热化学方程式中的系数表示什么？ 能否用分数表示？能否用分数表示？总总结结 断开断开化学键需要化学键需要吸收吸收能量，能量，形成形成化学键化学键释放释放能量（微观）。能量（微观）。从化学键角从化学键角度（微观）：度（微观）：Q1Q2,Q1E生生,反应放热反应放热E反反Q2,Q1E（生）（生）,E（反）（反）E（生）（生）,反应放热反应放热反应吸热反应吸热化学反应中为什么会伴随能量变化？化学反应中为什么会伴随能量变化？总总结结 你从图中发现了什么？能否用刚才的知识来你从图中发现了什么？能否用刚才的知识来 解释这个变化？解释这个变化？你

3、能否计算出你能否计算出H2+Cl2=2HCl是吸热还是放热是吸热还是放热 反应？吸收或者放出的热量是多少？反应？吸收或者放出的热量是多少？ HClHClHHHHClClClCl+436 kJ/mol243kJ/mol431 kJ/mol观察下列示意图：观察下列示意图：P2图图11符号：符号： H ，单位：，单位：kJ/mol 或或 kJmol-1 放出热量的化学反应。放出热量的化学反应。H 为为“” 或或H 吸热）吸热）2、放热反应：、放热反应： 吸收热量的化学反应。吸收热量的化学反应。H 为为“ + ” 或或H 0(吸热吸热放热放热) 吸热反应：吸热反应： 3 . 反应热反应热H的确定：的确

4、定：（2）H = 反应物的总键能生成物的总键能反应物的总键能生成物的总键能（1）反应热可以由实验测得）反应热可以由实验测得（3）H =化学键断裂吸收的总能量化学键化学键断裂吸收的总能量化学键 形成所释放的总能量形成所释放的总能量（4）H = 生成物的总能量反应物物的总能量生成物的总能量反应物物的总能量 = E（生）（生）E（反）（反） 若干化学键的键能（若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ）例如：例如：由化学键能由化学键能计算计算H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl的反应热？的反应热？预测预测H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成预测当

5、生成2 mol HF和和2 mol HCl时，哪个时，哪个 反应放出的热量多？反应放出的热量多？ 说说你的理由说说你的理由 如何验证你的预测？如何验证你的预测？（5）也可以用预测办法得到。）也可以用预测办法得到。 生成生成HF放出的热量多。因为放出的热量多。因为F2比比Cl2活泼，活泼，能量高；而能量高；而HF比比HCl稳定，能量低，所以生成稳定，能量低，所以生成放出的热量多放出的热量多C(石墨石墨 s ) C(金刚石金刚石 s ) H = + 700 kJ/mol 石墨能否自动转化为金刚石？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？采取什么措施有可能将石墨转化为金刚石

6、？4、反应热数据的用途、反应热数据的用途（1）. 判断反应发生的难易判断反应发生的难易（3）. 计算燃料的用量计算燃料的用量已知：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5KJ/mol要要获得获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？千焦热量，需燃烧多少克碳？（2）. H 0 放热反应；放热反应；H 0 吸热反应。吸热反应。大于大于大于大于小小小于小于小于小于H 为为“” 或或H 0二、热化学方程式二、热化学方程式 H2 ( g )I2 ( g ) = 2HI ( g ) H = 14.9kJ/mol200 101 kPa思考思考交流交流与化学方程式相比，热化学方程与化学方程式相比，

7、热化学方程式有哪些不同？式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪正确书写热化学方程式应注意哪几点？几点？P34例例1、例、例2 思考与交流思考与交流例如：例如：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H =483.6KJ/mol2mol 1mol 2mol 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H =571.6KJ/mol2mol 1mol 2mol2.书写要点：书写要点： C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 标集聚状态标集聚状态（固（固 s、液、液 l 、气、气 g ） H的数值和单位，方程式的数值和单位，方程式 与与H用空格隔开。用空格隔开。 吸热用吸热

8、用“”，放热用：，放热用：“”。 系数单位是系数单位是“摩尔摩尔”，而不是，而不是“个个”；也不；也不能表能表 示物质的量之比。示物质的量之比。H = 131.3KJ/mol 系数可用分数，但热量值要相应变化系数可用分数，但热量值要相应变化 ,如：如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H = 571.6KJ/mol H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H = 12285.8KJ/mol 注意注意：H 的值必须与方程式的化学计量数对应。的值必须与方程式的化学计量数对应。计量数加倍时，计量数加倍时，H也要加倍。也要加倍。 可逆反应的可逆反应的H是按照完全反应时测得的数据是按照完全反应时

9、测得的数据 H2 ( g )I2 ( g ) = 2HI ( g ) H = 14.9kJ/mol200 101 kPa 不注明条件，即指不注明条件，即指: (25 0C 1.01105 Pa) 热化学方程式一般热化学方程式一般不写反应条件；不标明生不写反应条件；不标明生 成沉淀或气体符号成沉淀或气体符号。 当反应逆向进行时，其当反应逆向进行时，其H与正反应的数值与正反应的数值 相等，符号相反。相等，符号相反。例例1 1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放 出热量出热量55.625KJ，试写出热化学方程式。，试写出热化学方程式。 CH4 (g) + 2O2

10、(g) = CO2(g) + 2H2O(l) H = 890kJ/mol H2 ( g )I2 ( g ) = 2HI ( g ) H = 14.9kJ/mol200 101 kPa【练习【练习1】 1mol C与与1mol 水蒸气反应生成水蒸气反应生成1mol CO 和和1mol H2，需要吸收，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热量。写出此反应的热化学方程式。的热化学方程式。C(g)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g) H = + 131.5kJ/mol【练习【练习2】 3mol CH4燃烧时，生成液态水和燃烧时，生成液态水和CO2 同时同时放出放出2670.9KJ

11、的热。请写出热化学方程式。的热。请写出热化学方程式。 【练习【练习3】 常温下常温下14克克CO在足量氧气中充分燃烧，放在足量氧气中充分燃烧，放2. 出出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。热量，写出该热化学方程式。2CO(g)+ O2(g) = 2CO2(g) H=565.2KJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) H=890.3KJ/mol【练习【练习4】沼气是一种能源，它的主要成分是沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是的热量。

12、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/molB、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molC、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =483.6KJ/mol2mol 1mol 2mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

13、 H =571.6KJ/mol2mol 1mol 2mol【讨论】为什么集聚状态不同，热量值不同？【讨论】为什么集聚状态不同，热量值不同？ 液态水变成水蒸气要吸收热量液态水变成水蒸气要吸收热量练习练习5同温、同压下，比较同温、同压下，比较Q1与与Q2的的大小：大小： S(g) + O2(g) = SO2(g) + Q1 S(s) + O2(g) = SO2(g) + Q2Q1 Q2【练习【练习6】已知已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2

14、( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。 A、acd0 C、2a=b0 C练习练习7 已知：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5KJ/mol要要获得获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？千焦热量，需燃烧多少克碳？30.5克克练习练习8 已知：已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) H = 290.6KJ/mol 求求1.6克硫燃烧成为克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？气体放出多少热量？14.5

15、3KJ【练习【练习8】1836年，俄国化学家盖斯指出：化学反年，俄国化学家盖斯指出：化学反 应的热效应仅与反应物的最初状态和生成物应的热效应仅与反应物的最初状态和生成物 的最终状态有关，而与中间步骤无关。按的最终状态有关，而与中间步骤无关。按 此规律，结合下列热化学方程式：此规律，结合下列热化学方程式：C(s、金刚石、金刚石)+O2(g)=CO2(g) H= 395.41KJ/molC(s、石墨、石墨)+O2(g)=CO2(g) H= 393.51KJ/mol回答有关问题：回答有关问题：（1）石墨转化为金刚石的热化学方程式是：）石墨转化为金刚石的热化学方程式是：（2）石墨和金刚石相比较，）石墨

16、和金刚石相比较，的稳定性更大。的稳定性更大。石墨石墨C(s、石墨、石墨)=C(s、金刚石、金刚石) H=1.90KJ/mol小结小结11.反应热反应热2.热化学方程式热化学方程式 （1）意义）意义 （2）书写要规范）书写要规范 mVCNMMNANA22.422.4V液液V液液（标况）（标况）nQ小结小结2课后作业课后作业小结：小结：（1）化学反应的本质化学反应的本质： 原子的分离与结合的过程原子的分离与结合的过程（2）反应物分子中原子解离）反应物分子中原子解离-吸热。吸热。 生成物新分子的形成生成物新分子的形成-放热。放热。能能量量能能量量反应物反应物反应物反应物生成物生成物生成物生成物反应过

17、程（反应过程（I）反应过程（反应过程（II）反应体系的能量降低反应体系的能量降低反应体系的能量升高反应体系的能量升高H 0思思考考H的正负值是如何规定的？的正负值是如何规定的？参照体系是什么？参照体系是什么？体系的能量如何变化？升高体系的能量如何变化？升高还是降低？还是降低？环境的能量如何变化？升高环境的能量如何变化？升高还是降低？还是降低？规定放热反应的规定放热反应的H 为为“”，是站在谁的角度，是站在谁的角度？体系还是环境？体系还是环境？放热反应中放热反应中体系体系环境环境预测预测若干化学键的键能（若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ）H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成预测当生成2 mol HF和和2 mol HCl时，哪个时，哪个 反应放出的热量多？反应放出的热量多？ 说说你的理由？说说你的理由？ 如何验证你的预测？如何验证你的预测？回回忆忆HH 氢原子和氢原子分开时氢原子和氢原子分开时，化学键怎么变？化学键怎么变？能量怎么变化？多了？少了？能量怎么变化