化学反应和能量-完整版PPT

1、化学反应和能量慈利二中 李忠诚微观角度现以氢气和氯气反应进行说明，图示如下E(断键)=679kJ;E(成键)= 862kJ反应过程的能量变化:E=E(成键)-E(断键)=183kJ/mol当E0, 放热反应, 反应体系能量降低；当E0, 吸热反应, 反应体系能量升高。*实例* 已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O键要放出463kJ的能量，试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。*练习* 已知破坏1molNN键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1mo

2、lN2(g)和3 molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值。一、化学键与化学反应中能量变化的关系1. 化学反应中能量变化的原因 (1)物质中的原子之间是通过_结合的. (2)断开反应物中的化学键要_,形成生成物中的化学键要_. (3)化学键的_和_是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因.化学键吸收能量放出能量断裂形成2. 决定化学反应中能量变化的因素 任何化学反应都伴随有_变化 一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于_ (1) 反应物总能量大于生成物总能量, 反应_ (2) 反应物总能量小于生成物总能量, 反应_能量反应物的总能量与生成物总能量的相对大小放

3、热吸热思考练习放热降低的部分能量通过化学反应转化为热能释放给环境升高吸热反应物从环境中吸收能量.反应物A 即时练习实验探究升高气泡放热【实验2-1】刺激性变蓝有NH3生成变得很凉吸热 粘在了烧杯底部吸收Ba(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O升高放热【实验2-3】盐酸温度/NaOH溶液温度/中和反应后溶液温度/酸碱中和反应思考与交流思考与交流1、保温隔热的效果一定要好。2、酸碱浓度要准确。3、温度计要读准，水银球要全浸在溶液中，且要稳定一段时间再读。4、实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。5、要用强酸强碱的稀溶液。归纳总结：归纳总结：2一试身手 物质

4、之间发生化学反应时，一定发生变化的是A.颜色 B.状态 C.化学键 D.原子核化学变化的最小粒子是原子，原子核不变。盐酸和NaOH溶液反应过程中无颜色变化H2和Cl2点燃后生成HCl过程中无状态变化例：H2I2 2HI，分析该反应的能量变化正反应：拆开H2和I2的键，形成HI键；逆反应：拆开HI键，形成H2和I2的键。以下说法中不正确的是：需要加热才能进行的反应一定是吸热反应化学反应开始时都需要吸收能量E(拆键) E(成键)，则反应放热可逆反应若正向放热，则逆向一定吸热一、化学能转化为电能电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、直接污染最小的一种二次能源，又称为电力。火力发电中能量是如何转化的

5、呢？科学视野燃烧发电机 化学能 热能机械能电能蒸汽？能不能直接转化？负极正极电解质溶液e-阴离子氧化剂还原剂阳离子原电池工作原理图示外电路内电路氧化反应失电子还原反应得电子电器 将一个能自发进行的氧化还原反应设计成一个的原电池，构成这个原电池的必要条件有哪些？问题探究二、原电池的形成条件形成条件一：活泼性不同的两个电极形成条件二：电极需插进电解质溶液中形成条件三：必须形成闭合回路形成条件四：存在自发的氧化还原反应两极一液成回路CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）ZnCuZnCuABCDEF 再试试 下列哪些装置能构成原电池?干电池负极：Zn 2e- = Zn2+（负极）（正极）正

6、极：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2总反应：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2其他干电池：碱性锌-锰干电池、银-锌纽扣电池等优点：携带方便缺点：电量小，污染大锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等第三节 化学反应的速率和限度第三节化学反应速率和限度一、化学反应的速率1、化学反应速率及表示方法 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示化学反应速率。即：V=C/t单位：molL-1S-1 （m

7、ol/LS ） 或 molL-1min-1 (mol/Lmin)例如：在合成氨反应N2+3H2= 2NH3中，H2的浓度在2分钟内由8mol/L变为2mol/L，该化学反应的速率是多少？ V（H2）= 3mol/Lmin 练习：一定条件下在2L的密闭容器中发生N2+3H2= 2NH3 ，在2分钟内，其中n(H2)由16mol变为4mol，求该反应的速率。V（NH3）为多少？例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了6mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？ 若用NH3 来表示呢

8、?问题2：此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？v(NO)=0. 04mol/Lsv(O2)=0.005mol/Lsv(NH3)=0.004mol/Ls（1）化学反应速率都取正值，且是某一段时间内的平均速率，不能表示即时速率。（2）在同一反应里，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率不一定相同，但实际意义相同，且各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比。必须指明是用哪一种物质来表示（3）固体和纯液体的浓度视为常数（保持不变），因此，它们的化学反应速率也视为常数。练习1：反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为： (1)v(A)=0.3mol

9、/(Ls) (2)v(B)=0.6mol/(Ls) (3)v(C)=0.4mol/)Ls) (4)v(D)=0.45mol/(Ls)则该反应速率的快慢顺序为。探究：影响化学反应速率的因素实验：（1）取等质量的镁和铝分别加入到盛有等体积等浓度的盐酸中，观察现象。可得到什么结论？（2）取两粒同样大小的锌粒放入到两支试管中，分别加入0.5mol/L和4mol/L的盐酸，观察现象，可得到什么结论？探究：影响化学反应速率的因素（3）取两块同样大小的铝放到两支试管中，加入相同浓度的盐酸，将其中一支试管加热，另一支不加热，观察现象，可得到什么结论？（4）在3支试管中分别加入2-3ml约5%的H2O2溶液，再

10、向其中两支试管中加入MnO2粉末、1-2滴1mol/L FeCl3溶液，观察现象，可得到什么结论？探究：影响化学反应速率的因素（5）取等量的块状CaCO3和粉末状 CaCO3于两支试管中，分别加入等浓度等体积的盐酸，观察现象，可得出什么结论？思考与交流1.人们为什么使用电冰箱储存食物?2.实验室通常要将两种固体或颗粒状的固体药品研细,并混合均匀 再进行反应.原因是什么?3.实验室进行化学反应时,通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应.原因是什么?4.实验室常用30%左右的硫酸溶液(约3.7mol/L)与锌粒反应制取氢气,当反应进行一段时间后,气泡变得稀少了(锌粒还有剩余),如果添加一些适当

11、浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又会重新增多起来.原因是什么?低温条件,食品变质慢.增大其接触面积.提高其接触机会.浓度越大,化学反应速率越大.思考与交流Cl2H2O HClHClO 左 右正反应方向 逆反应方向消耗Cl2 H2O，生成HCl HClO消耗HCl HClO,生成Cl2 H2O反应不能进行完全以Cl2与水反应为例，请你谈谈可逆反应的特点。同一条件 同时进行 认识可逆反应练习：下列反应是可逆反应的是（）A、 B、2H2+O2 2H2OC、N2+3H2 2NH3D、2SO2+O2 2SO3PbPbO22H2SO42PbSO42H2O放电放电充电充电放电放电充电充电点燃通电催化剂高温高

12、压催化剂400500可逆反应在一定条件下所能达到的最大程度，即该反应的化学反应限度。 认识化学反应限度Cl2H2O HClHClO正反应和逆反应的速率是如何变化的？达到化学反应限度时反应停止了吗？达到化学反应限度时各物质的浓度是否变化？最大转化率转化率(Cl2)n(Cl2)n(Cl2 总量)100%化学平衡状态特点动正、逆反应仍在进行，V正=V逆0等V正=V逆定各物质浓度不变（质量分数、物质量浓度）变外界条件变化，平衡破坏新的平衡逆只有可逆反应才能建立平衡练习可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等D对于可逆反应MN Q达到平衡状态时，下列说法正确的是（ ） A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等B. M、N全部变成了QC. M、N、Q的浓度都保持不变D. 反应已经停止C下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是 ( )A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成A、C 随堂练习7:将1LN2和3LH2充