化学反应与能量的变化选修

1、关于化学反应与能量的变化选修现在学习的是第一页，共36页【知识回顾知识回顾】1、化学反应与热能、化学反应与热能微观：微观：化学反应的实质化学反应的实质旧键断裂旧键断裂新键形成新键形成吸收能量吸收能量E(吸吸)放出能量放出能量E(放放)E(吸吸)E(放放)：E(吸吸)E(放放)：化学反应为化学反应为_反应反应化学反应为化学反应为_反应反应吸热吸热放热放热现在学习的是第二页，共36页【思考思考】实验测得实验测得1mol H2与与1 mol Cl2反应生成反应生成2 mol HCl时放出时放出184.6 kJ的热量，从的热量，从微观角度应如何解释？微观角度应如何解释？现在学习的是第三页，共36页宏观

2、：宏观：化学反应化学反应反应物反应物生成物生成物E(反反)E(生生)E(反反)E(生生)：E(反反)E(生生)：化学反应为化学反应为_反应反应化学反应为化学反应为_反应反应自身能量自身能量放热放热吸热吸热现在学习的是第四页，共36页2、常见放热反应和吸热反应、常见放热反应和吸热反应常见的吸热反应：常见的吸热反应：Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)2NH3(g)10H2O(l) 高温高温C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) 高温高温 C(s)CO2(g)=2CO(g) 常见的放热反应：常见的放热反应：物质的燃烧物质的燃烧大多数氧化还原反应大多数氧化还原反应酸

3、碱中和反应酸碱中和反应金属与酸（或金属与酸（或H2O）生成）生成H2的反应的反应易爆物的爆炸反应易爆物的爆炸反应大多数化合反应大多数化合反应 例外：例外：CCO2 2CuOC=2CuCO2大多数分解反应大多数分解反应 现在学习的是第五页，共36页【乐学七中乐学七中】P10现在学习的是第六页，共36页定义：定义：在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，H）之差）之差符号符号：H单位：单位：kJ/mol【思考思考】根据焓变的定义思考，焓变研究的对象是反应体系还是环境体系？为什么根据焓变的定义思考，焓变研究的对象是反应体系还是环

4、境体系？为什么？一、焓变、反应热一、焓变、反应热 1、焓变、焓变现在学习的是第七页，共36页定义：定义：在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，H）之）之差差符号符号：H单位：单位： kJ/mol研究对象：研究对象： 反应体系中的能量变化反应体系中的能量变化一、焓变、反应热一、焓变、反应热 1、焓变、焓变现在学习的是第八页，共36页【问题探究问题探究】焓变是反应中生成物与反应物的内能之差，那么，焓变的增加或减少与反焓变是反应中生成物与反应物的内能之差，那么，焓变的增加或减少与反应体系中能量的变化是什么关系？应体系中能量的变

5、化是什么关系？HH当生成物能量高于反应物时，反应体系从环境中当生成物能量高于反应物时，反应体系从环境中_能量，物质能量，物质内能增加内能增加，_当反应物的能量高于生成物时，反应体系向环境当反应物的能量高于生成物时，反应体系向环境_能量，物质能量，物质内能减少内能减少，_吸收吸收H0释放释放H0现在学习的是第九页，共36页定义：定义：在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，H）之差）之差符号符号： H单位：单位：kJ/mol研究对象：研究对象： 反应体系中的能量变化反应体系中的能量变化焓变与体系能量变化关系：焓变与体系能量变

6、化关系：H0时，体系从环境中时，体系从环境中吸吸收能量，体系中能量增收能量，体系中能量增加加H0时，体系向环境中释时，体系向环境中释放放能量，体系中能量能量，体系中能量减减少少 一、焓变、反应热一、焓变、反应热 1、焓变、焓变现在学习的是第十页，共36页【阅读阅读】焓变与反应热都是衡量反应体系中能量变化的物理量，那么，焓变与反焓变与反应热都是衡量反应体系中能量变化的物理量，那么，焓变与反应热之间有什么关系？应热之间有什么关系？在化学实验和生产中，通常遇到的反应是在敞开容器中进行在化学实验和生产中，通常遇到的反应是在敞开容器中进行的，反应体系的压力与外加压力（大气压）相等。也就是说，反的，反应体

7、系的压力与外加压力（大气压）相等。也就是说，反应是在恒压条件下进行的，此时反应的热效应等于焓变。所以，应是在恒压条件下进行的，此时反应的热效应等于焓变。所以，我们就用我们就用H表示反应热，单位也相同表示反应热，单位也相同现在学习的是第十一页，共36页一、焓变、反应热一、焓变、反应热 1、焓变、焓变定义：定义：在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，H）之差）之差符号符号：H单位：单位： kJ/mol研究对象：研究对象：反应体系中的能量变化反应体系中的能量变化焓变与体系能量变化关系：焓变与体系能量变化关系：H0时，体系从环境

8、中时，体系从环境中吸吸收能量，体系中能量增收能量，体系中能量增加加H0时，体系向环境中释时，体系向环境中释放放能量，体系中能量能量，体系中能量减减少少 焓变与反应热的关系焓变与反应热的关系恒压条件下：恒压条件下：反应热等于焓变反应热等于焓变现在学习的是第十二页，共36页2、物质能量高低与反应热的关系、物质能量高低与反应热的关系放热反应：放热反应：吸热反应：吸热反应：体系体系环境环境体系体系环境环境【结论结论2】反应热（反应热（H）与吸热反应和放热反应的关系：）与吸热反应和放热反应的关系：吸热反应：吸热反应：放热反应：放热反应：H0，反应体系中能量增加，符号为，反应体系中能量增加，符号为“”H0

9、，反应体系中能量减少，符号为，反应体系中能量减少，符号为“”现在学习的是第十三页，共36页【讨论讨论】根据前面的分析总结出计算反应热的两种方法根据前面的分析总结出计算反应热的两种方法微观：微观：宏观：宏观：HE(反键反键)E(生键生键)HH(生成物生成物)H(反应物反应物)【练习练习】1 mol C与与1 mol H2O(g)反应失成反应失成1 mol CO(g)和和1 mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5 kJ的热量，该反应的反应热为的热量，该反应的反应热为H_kJ/mol。现在学习的是第十四页，共36页【练习】【练习】HH键、键、NH键、键、NN键键能分别是键键能分别是436

10、kJ/mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol，则，则1 mol N2生成生成NH3的反应热为的反应热为_，1 mol H2生成生成NH3的的反应热为反应热为_。现在学习的是第十五页，共36页【练习】【练习】预测生成预测生成2 mol HF和和2 mol HCl时，哪个反应放出的热量多？并说出你的理由时，哪个反应放出的热量多？并说出你的理由现在学习的是第十六页，共36页【乐学七中乐学七中】P11现在学习的是第十七页，共36页【思考思考】我们现在知道在化学反应中除了有新的物质生成外，还伴随有能量的我们现在知道在化学反应中除了有新的物质生成外，还伴随有能量的变化，而这个能量主要是反应热，

11、那么我们现在所书写的化学方程式变化，而这个能量主要是反应热，那么我们现在所书写的化学方程式是否是完整的表示了一个化学反应呢？是否是完整的表示了一个化学反应呢？【问题探究问题探究】能否将热量的变化也表示在化学方程式中呢？能否将热量的变化也表示在化学方程式中呢？现在学习的是第十八页，共36页二、热化学方程式二、热化学方程式1、定义：、定义：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的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指明了反应时的温度和压强指明了反应时的温度和压强常温常压时不需要注明常温常压时不需要注明参加反应的物质都用括号注明了状态参加反应的物质都用括号注明了状态在方程式的右边

12、有反应热在方程式的右边有反应热 现在学习的是第十九页，共36页【结论结论】物质所具有的能量与它们的聚物质所具有的能量与它们的聚集状态有关。即集状态有关。即化学反应放出热量的多化学反应放出热量的多少与反应物、产物的状态有关少与反应物、产物的状态有关H2O(g)H2O(l) H44 kJ/mol现在学习的是第二十页，共36页反应热反应热H跟反应中参加反应的物质的量也是成正比跟反应中参加反应的物质的量也是成正比【问题探究】【问题探究】通过上面两个反应的分析，请思考：在反应中，反应热的单位中的通过上面两个反应的分析，请思考：在反应中，反应热的单位中的“mol1”是否是指是否是指“每摩尔反应物每摩尔反应

13、物”或或“每摩尔生成物每摩尔生成物”？这个？这个“mol1”究竟指的是什么？究竟指的是什么？每一摩尔的反应每一摩尔的反应现在学习的是第二十一页，共36页【思考思考】通过上面的分析，请你归纳出书写热化学方程式应当注意哪几点？通过上面的分析，请你归纳出书写热化学方程式应当注意哪几点？2、书写热化学方程式的注意事项、书写热化学方程式的注意事项需要注明反应的温度和压强需要注明反应的温度和压强在在25、101 kPa则不注明则不注明需要注明反应物和生成物的状态需要注明反应物和生成物的状态各物质前的系数只表示物质的量，可以是整数、分数；各物质前的系数只表示物质的量，可以是整数、分数；H与系数成正比与系数成

14、正比方程式与方程式与“H”之间要有间隔，之间要有间隔，H中的中的“”和和“”都必须写都必须写 现在学习的是第二十二页，共36页【练习练习】P6习题习题3：写出反应的热化学方程式：写出反应的热化学方程式现在学习的是第二十三页，共36页【练习练习】已知已知0.5 mol甲烷和甲烷和0.5 mol水蒸气在水蒸气在t ，p kPa时，完全反应生成一氧化碳和时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了氢气（合成气），吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是：热量。该反应的热化学方程式是：现在学习的是第二十四页，共36页【乐学七中乐学七中】P11现在学习的是第二十五页，共36页现在学习的是第二十六页

15、，共36页现在学习的是第二十七页，共36页【乐学七中乐学七中】P10现在学习的是第二十八页，共36页【乐学七中乐学七中】P12现在学习的是第二十九页，共36页三、中和反应热的测定三、中和反应热的测定1、中和热、中和热定义：定义：在稀溶液中，（强）酸跟（强）碱发生中和反应生成在稀溶液中，（强）酸跟（强）碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热时的反应热标准：标准：生成生成1 mol H2O数值：数值：H(aq)OH(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol 现在学习的是第三十页，共36页【练习】【练习】已知已知H(aq)OH(aq) H2O(l) H57.3 kJ/mol，计算下列反应

16、中，计算下列反应中放出的热量。放出的热量。用用20 g NaOH 配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为_kJ。用用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为_kJ用用1mol醋酸稀溶液和足量醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反应，放出的热量溶液反应，放出的热量_（大于、小于、等于（大于、小于、等于）。）。100 mL 0.1 kJ/mol的的Ba(OH)2溶液与溶液与100 mL 0.1 kJ/mol的的H2SO4溶液反应，放出溶液反应，放出的热量是否为的热量是否为1.146 kJ？为什么？为什么

17、？2H(aq)SO42(aq)Ba2(aq)2OH(aq) BaSO4(s)2H2O(l)现在学习的是第三十一页，共36页2、中和热的测定、中和热的测定原理：原理：由由强酸强酸与与强碱强碱溶液反应前后溶液温度的变化，计算出生成溶液反应前后溶液温度的变化，计算出生成 1 mol H2O放出放出的热量的热量设盐酸的质量为设盐酸的质量为m1，氢氧化钠溶液的质量为，氢氧化钠溶液的质量为m2，起始温度为，起始温度为t1，比热容为，比热容为c4.18 J/(g)，终止温度为终止温度为t2，则关系式为：，则关系式为：H实验步骤（见教材实验步骤（见教材P4，【乐学七中乐学七中】P4）现在学习的是第三十二页，共

18、36页【问题探究问题探究】实验装置中，碎泡沫塑料的作用是什么？泡沫塑料板呢？实验装置中，碎泡沫塑料的作用是什么？泡沫塑料板呢？隔热、防止热的散失隔热、防止热的散失【问题探究问题探究】环形玻璃搅拌棒的作用是什么？可不可以用铜丝代替？为什么？环形玻璃搅拌棒的作用是什么？可不可以用铜丝代替？为什么？环形玻璃搅拌棒的作用是环形玻璃搅拌棒的作用是搅拌，使反应液混合搅拌，使反应液混合均匀，均匀，由于铜丝是热的良导体，会引起热量的损失由于铜丝是热的良导体，会引起热量的损失，因此不能用铜丝代替，因此不能用铜丝代替【问题探究问题探究】为什么所用为什么所用NaOH的量比的量比HCl略多一些？略多一些？使使NaOH比比HCl略多的目的是为了略多的目的是为了使使HCl