《化学反应与能量的变化》上课

第一章化学反应与能量引言我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有能量变化热能电能光能当能量变化以热能的形式表现时：化学反应放热反应：例如①

一切燃烧反应；②、大多数化合反应，③、活泼金属与酸反应；④、酸碱中和；⑤、自燃，缓慢氧化等；⑥、放热过程：浓硫酸溶于水，生石灰、碱溶于水等。吸热反应：例如①、大多数分解反应；②、氢氧化钡晶体与氯化铵反应，③C与CO2

、H2O反应。我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化学习目标：1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2、了解反应热和焓变的涵义；3、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。问题：化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。第一节化学反应与能量的变化一、反应热焓变焓是与内能有关的物理量。化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量（或转换成相应的热量）来表示，叫做反应热。恒压条件下进行的反应的反应热又称为“焓变”。2、符号：∆H3、单位：KJ/mol4、规定：（1）、反应体系的能量降低（即放热反应），则∆H为“－”；（2）、反应体系的能量升高（即吸热反应），则∆H为“＋”；即：当∆H为“－”（∆H<0）时，为放热反应当∆H为“＋”（∆H>0）时，为吸热反应

化学反应中能量变化的原因阅读课本P2吸收679KJ/mol放出862KJ/mol共计放出183kJ/mol△H=∑E(吸)-∑E(放)△H=679kJ/mol–862kJ/mol=-183kJ/mol我们可以发现：其实∆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）从键能角度看：2、放热反应和吸热反应:（1）放热反应：生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量大，这是放热反应。对于放热反应，由于反应后放出能量（释放给环境）而使反应体系的能量降低。因此，规定放热反应的ΔH为“-”。△H=-183KJ/mol体系的能量如何变化？升高还是降低？环境的能量如何变化？升高还是降低？规定放热反应的ΔH

为“－”，是站在谁的角度？体系还是环境？放热反应中体系环境＋－降低升高体系（2）吸热反应由于反应通过加热、光照等吸收能量（能量来自环境）而使反应体系的能量升高。因此，规定吸热反应的ΔH为“

+”。例如：1molC与1mol水蒸气反应，生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的热量。△H=+131.5kJ/mol小结：当ΔH为“-”或ΔH<

0时，为放热反应。当ΔH为“+”或ΔH>0时，为吸热反应；我们可以发现：其实∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）从能量角度看：1.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C

2、反应C(石墨)→C(金刚石)是吸热反应,由此可知()A、石墨比金刚石更稳定

B、金刚石和石墨可以相互转化

C、金刚石比石墨稳定

D、金刚石和石墨不能相互转化课堂练习AB例1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=

kJ/mol。例2：拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，1molH2生成NH3的反应热为

。

＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol练习二、学会热化学方程式的书写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。请看以下两个例子，再思考！问题：通过以上两个例子，说明一下热化学方程式与一般的化学方程式的书写有什么不同？（1）、书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。（2）、标出了反应物与生成物的状态，（为什么要标出？）（3）、写出了反应热，还注明了“＋”，“－”（4）、方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。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。热化学方程式

(1)注明物质的状态（s、、l、g等）

(2)右端标出能量的数值和符号。吸热用“+”，放热用“-”(3)不注明温度和压强，一般指250C(1.01×105)Pa系数只表示物质的量，可以是整数、小数或分数。(5)系数必须与反应热相对应。即扩大或缩小相同倍数（6）方程式中不用“↓”和“↑”表示热化学方程式表示的意义2H2（g）+O2

（g）=2H2O（l）

△H=-571.6kJ/mol反应物和生成物的种类反应中各物质的物质的量比和质量比反应中放出或吸收的热量。

表示：

每2mol氢气与1mol氧气反应生成2mol液态水，放热571.6千焦。例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)∆H=-369.2KJ/mol写出下列反应的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO

(g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；3、32g

硫粉在氧气中充分燃烧放出299.52kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4、14gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出33.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。S(s)+O2(g)==SO2(g)∆H=-299.52kJ/mol1/2CO(g)+1/4O2(g)==1/2CO2(g)∆H=-33.6kJ/mol5、在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);

H=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);

H=–890kJ/mol由1mol氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。2066KJ6、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=

–572kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);

H=–2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为

(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1B4、已知在1×105Pa，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）

ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）

ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）

ΔH＝＋484kJ·mol－1

A7、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2B三、中和反应反应热的测量.1.实验原理和步骤.(1).中和热的定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.(2).实验步骤：

用量筒量取50mL0.50mol/L的盐酸，测其温度,倒入量热计；另用量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入量热计中，边加边用环形玻璃搅拌棒搅拌.观察反应中溶液温度的变化过程，作好记录并进行数据处理.2.实验操作.【交流与讨论】：①.实验成功的关键是什么？防止热量的散失.

②.为了达到此目的，实验过程中采取了哪些措施？双层烧杯、碎泡沫塑料、盖板.【实验注意事项】：

a.为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，可以采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应.

b.实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室