高中化学专题2化学反应与能量转化2.2.1化学反应中的热量变化课件苏教版必修2.ppt

1、专题2 化学反应与能量转化,第二单元 化学反应中的热量 化学反应中的热量变化,在化学反应中除了有物质的变化外，还伴随着能量的变化,请举例加以说明,庆典时的烟火,火苗,植物的光合作用,荧火虫,光能转化为化学能： 绿色植物的光合作用是存在于地球最普遍的化学变化,化学能转化为其他能：,夜晚能发出荧光虫：萤火虫 能放电的鱼：电鳗,图2-3给出了几种常见化学反应实例，请说出能量转化的方式。,化学能转化为光能和热能,化学能转化为光能和热能,化学能转化为电能,电能转化为化学能,热能转化为化学能,归纳总结：,镁条的燃烧,闪电时产生氮氧化物,一、化学反应中的热量转化,1化学反应中能量变化形式的多样性：,许多化学

2、反应的能量变化主要表现为热量的吸收或放出。,实验1：向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条， 加入1mL2mol/L的盐酸，用手触摸试管外 壁，有什么感觉？,实验2：在100mL小烧杯中加入20g经研细氢氧化钡 晶体，然后加入约10g氯化铵，立即用玻璃 棒搅拌，用手触摸烧杯外壁，有什么感觉？,从热量变化角度看化学反应,活动与探究,实验1. 镁条和盐酸反应,现象:,试管内有气泡产生, 镁条逐渐溶解, 试管外壁温度升高.,结论:,该反应是放热反应.,实验2: 氢氧化钙和氯化铵反应.,现象:,反应方程式:,结论:,反应的混合物温度降低,反应方程式:,Mg + 2HCl = MgCl2 + H2,2NH

3、4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3+ 2H2O,该反应是吸热反应,化学反应,根据热量 变化情况,放热反应,吸热反应,放热反应：放出热量的化学反应。,吸热反应：吸收热量的化学反应。,一、化学反应中的热量转化,2吸热反应和放热反应：,判断下列变化是放热反应还是吸热反应： 1.镁条的燃烧 2.浓硫酸的稀释 3.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 4.氧化钙与水的反应 5.高温煅烧石灰石 6.NaOH 和 NH4Cl的反应,交流与讨论,常见的放热反应,放热 反应,酸碱中和：,HCl+NaOH=NaCl+H2O,含碳燃料燃烧的反应 ：,C + O2 CO2,金属与酸或水反应：,Z

4、n+2HCl=ZnCl2+H2,大多数的化合反应：,CaO+H2O=Ca(OH)2,【整理与归纳】,易爆物质的爆炸反应; 铝热反应,此外浓硫酸的稀释、氢氧化钠的溶解、 氧化钙的溶解等。,常见的吸热反应,吸热 反应,大多数分解反应：,Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O,H2、CO、C还原金属氧化物:,【整理与归纳】,此外一些物质的溶解，如硝酸铵溶解等.,有人说，在加热条件下，进行的化学反应一定是 吸热反应；吸热反应一定要在加热条件下进行。 这些说法对吗？,为什么有的反应放出热量，而有的反应吸收热量？,用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么？,光照,以 H2 + C

5、l2 = 2HCl为例,一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？,化学反应的实质是 反应物分子内化学键的断裂 与产物分子中化学键的形成,先回顾一下,使原子之间相结合的强烈作用力。,1、化学键？,2、从化学键的角度来看，化学反应 的实质是什么？,ClCl:断开此键要吸收247KJ/mol 形成此键要放出247KJ/mol,HH:断开此键要吸收436KJ/mol 形成此键要放出436KJ/mol,(25、101KPa),HCl:断开此键要吸收431KJ/mol 形成此键要放出431KJ/mol,H ,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,断裂,断裂,形成,光照,放出能量,一

6、个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,已知断开1molH2中的 H-H键需要吸收436.4kJ能量,断开1molCl2中的Cl-Cl键需要吸收242.7kJ能量,生成1molHCl中的H-Cl键放出431.8kJ能量.试说明H2 + Cl2 = 2HCl是吸热反应还是放热反应.,【问题解决】,E,反应历程,E = kJ,吸收436.4 kJ (H2) 吸收242.7 kJ(Cl2),放出2431.8 kJ = 863.6 kJ,184.5,(注:1mol H2和1mol Cl2反应),放热反应的逆反应一定是吸热反应

7、吗? 如:2HCl = H2 + Cl2是吸热反应吗?,?,E,184.5,反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量,生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量,放热反应,吸热反应,放热反应,吸热反应,化学反应的过程,也可以看成是能量的“释放”或“贮存”的过程。,1、若E反 E生，,2、若E反 E生，,放出能量,吸收能量,放热反应,吸热反应,(1)定义:在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。 (2)符号： (3)单位：,H,kJ mol1,3、反应热,实验测得1molH2和1molCl2反应生成2molHCl时 放出184.5kJ的能量，该反应的反应热为： H184.5kJmol1,问题：

8、如何用化学用语表示放热反应和吸热反应？,4.热化学方程式,(1)定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。,如：C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ mol1,H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) H = - 184.6kJ/mol,观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？,2H2(g) + O2(g)=2H2O(g) H-483.6 kJ/mol 2H2(g) + O2(g)= 2H2O(l) H-571.6 kJ/mol,结论：同种物质聚集状态不同，能量不同,2H2(g) + O2(g)= 2H2O(l) H-571.6 kJ/mol H2(g)

9、+1/2O2(g)= H2O(l) H-285.8 kJ/mol,结论：,H 的值与化学计量数成正比,化学计量数只表示物质的量，可用分数,(2)书写热化学方程式注意事项: （1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。 （2）用H标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。 （3）反应温度、压强不同其H 也不同，中学阶段指的是标准状况。 （4）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。 （5）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H 也不同，即H 的值与计量数成正比。,(6)热化学方程式中已表明物质的状

10、态，所以热化学方程式中不再使用“”或“”符号。,（7）可逆反应的热化学方程式不以“ ”表示，要用“ = ”表示。,(3)热化学方程式的书写步骤,(1)写出正确的化学方程式,(2)标明各物质的聚集状态,(3)注明反应热(H0表示吸热, H0表示放热 单位:KJmol-1),思考: 同一反应的H与哪些因素有关?,反应物系数和各物质的聚集状态,典型例题,判断热化学方程式的正误；,已知在1105 Pa，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) ;H242kJmol-1 B.2H2(g)O2(g)2H2O

11、(l) ;H484kJmol-1 C.H2 (g)1/2O2 (g)H2O(g) ;H242kJmol-1 D.2H2 (g)O2 (g)2H2O(g) ;H484kJmol-1,A,注意:物质聚集状态吸放热与H 的“+”、“” 吸放热的量与系数对应,下列热化学方程式书写正确的是,A2SO2 + O2 = 2SO3 H= 196.6 kJ/mol BH2(g)+O2(g)= H2O (g) H= 241.8 kJ C2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H= 571.6 kJ/mol DC(s) + O2(g) = CO2(g) H= + 393.5 kJ/mol,C,在相同条件下，比

12、较下列热化学方程式,Q1= Q2,Q3 Q4,2Q5 Q6, 例1 250C ，1.01105Pa下，1g 硫粉在氧气中充分 燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。,1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9. 36kJ 热量,32g 9.36kJ /g = 299.52 kJ,1 mol 硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为：,S ( ) + O2 () = SO2 ( ) H =-299.52 kJ mol- 1,S + O2 = SO2, 例2 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 =- 572 kJ mol

13、- 1 CH4( g ) +2O2 (g ) = CO2 (g ) +2H2O ( l ) H =- 890 kJ mol-1 由1mol 氢气和3mol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。,解：Q = (572kJ 2) + (890 kJ3) =2956 kJ, 变型题 已知： 2H2O( l ) = 2H2 ( g ) + O2 ( g ) H =+517.6 kJ mol-1 CH4( g ) +2O2 ( g ) = CO2 ( g ) +2H2O ( l ) ; H =- 890.3 kJ mol-1 则：1g 氢气和1g甲烷分别燃烧后，放出热量之比约 为

14、(A) 1 :34 (B) 1 :1.7 (C) 2.3 :1 (D) 4.6 :1,517.6/4,分析：,890.3/16,=,517.6,890.3/4,选 C, 变型题 在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( g ) + O2 ( f ) = 2H2O ( l ) H =- 571.6 kJ mol-1 C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O (l ) H =- 2220 kJ mol-1 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和丙烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:

15、1,解：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y,答：氢气和丙烷的体积比为 3：1,x + y = 5,(571.6/2)(x) + 2220y = 3847,V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1,x = 3.75 mol,y = 1.25 mol,1下列说法不正确的是 ( ) A、化学反应除了生成新物质外，还 伴随着能量的变化 B、化学反应中能量变化一定表现为 热量变化 C、反应物的总能量高于生成物的总 能量时，发生放热反应 D、吸热反应贮备能量,B,化学反应中的热量变化练习,2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 ( ),A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反应 C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应,C,化学反应中的热量变化练习,3. 下列说法正确的是 ( ) A. 大多数的化合反应是释放能量的反应 B. 大多数分解反应是吸收能量的反应 C. 放热反应不需要加热即可发生 D. 需要加热的化学反应都是吸热反应,AB,化学反应中的热量变化练习,4. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 ( ),A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧 C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水,A,化学反应中的热量变化练习,1、物质