高中化学选修4化学反应原理《第一节化学反应与能量的变化》PPT课件(3).ppt

1、学习目标学习目标:1、知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变、知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因化的主要原因2、通过生产生活中的实例了解化学能与热能的相、通过生产生活中的实例了解化学能与热能的相互转化互转化3、了解吸热反应，放热反应和反应热等概念、了解吸热反应，放热反应和反应热等概念知识回顾：知识回顾：1、化学反应的两个基本特征：、化学反应的两个基本特征：有新物质生成同时伴有能量的变化有新物质生成同时伴有能量的变化2、化学反应中能量变化的主要原因是：、化学反应中能量变化的主要原因是：化学键的断裂与形成化学键的断裂与形成其中，断裂化学键需要其中，断裂化学键需要 能量，形成化学

2、键需要能量，形成化学键需要 能量能量吸收吸收放出放出3、一个确定的化学反应完成后是吸收能量还是放出能量，决、一个确定的化学反应完成后是吸收能量还是放出能量，决定于：定于： 。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小4、对于放热反应，反应物的总能量、对于放热反应，反应物的总能量 生成物的总能量。生成物的总能量。 对于吸热反应，反应的的在能量对于吸热反应，反应的的在能量 生成物的总能量。生成物的总能量。大于大于小于小于5、请列举几个放热反应与吸热反应的例子，并归纳常见的放、请列举几个放热反应与吸热反应的例子，并归纳常见的放热反应与吸热反应。热反应与吸热反应。

3、常见的烦热反应与吸热反应：常见的烦热反应与吸热反应：放热反应：放热反应：燃料的燃烧、中和反应、金属酸的反应、多燃料的燃烧、中和反应、金属酸的反应、多数的化合反应、铝热反应、物质的缓慢氧数的化合反应、铝热反应、物质的缓慢氧化化吸热反应：吸热反应：多数的分解反应、多数的分解反应、 C与与CO2或或H2O的反应、的反应、Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应练习练习1下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A化学变化过程是原子的重新组合过程化学变化过程是原子的重新组合过程B化学反应可分为吸热反应和放热反应化学反应可分为吸热反应和放热反应C化学反应中能量变化的多少与其反应物的质量有关化学

4、反应中能量变化的多少与其反应物的质量有关D化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的练习练习2下列过程要吸收热量的是下列过程要吸收热量的是()CHOHH2O DCO2CO2练习练习3.下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）A.铝片与稀盐酸反应铝片与稀盐酸反应B.灼热的碳与灼热的碳与CO2反应反应C.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl反应反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应练习练习4、已知反应、已知反应ABCD为放热反应，为放热反应，对该反对该反 应的下列说法中正确的是（应的

5、下列说法中正确的是（ ） A. A的能量一定高于的能量一定高于C B. B的能量一定高于的能量一定高于D C. A和和B的总能量一定高于的总能量一定高于C和和D的总能量的总能量 D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生能发生一、反应热、焓变一、反应热、焓变1反应热：在反应过程中所反应热：在反应过程中所 或或 的能量，以热的能量，以热量来表示，叫做反应热。量来表示，叫做反应热。释放释放吸收吸收2、焓：是与、焓：是与 有关的物理量，符合是有关的物理量，符合是 。3、焓变：生成物与反应物的、焓变：生成物与反应物的 差，符号差，符号 ，常用，常用单位单位 。在。

6、在 条件下，反应热等条件下，反应热等于焓变。于焓变。kJ/mol或或(kJmol1)内能内能H焓值焓值H恒压恒压(1)化学键断裂时需要吸收能量化学键断裂时需要吸收能量,吸收的总能量为吸收的总能量为679 kJ。(2)化学键形成时需要释放能量释放的总能量为化学键形成时需要释放能量释放的总能量为862 kJ。(3)反应热的计算：反应热的计算：862 kJ679 kJ183 kJ，即放出，即放出183 kJ的能量。显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热的能量。显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热184.6 kJmol1很接近很接近(一般用实验数据来表示反应热一般用实验数据来表示反应热)。4H的

7、正负和吸放热反应的关系的正负和吸放热反应的关系(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 反应反应物吸收的总能量。由于反应后放出热量物吸收的总能量。由于反应后放出热量(释放给环境释放给环境)而使反而使反应体系的能量应体系的能量 ，故，故H 0或或H为为“ ”。(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 反应反应物吸收的总能量。由于反应后吸收环境热量而使反应体系的物吸收的总能量。由于反应后吸收环境热量而使反应体系的能量能量 ，故，故H 0或或H为为“ ”。练习练习5下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A焓

8、变是指焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化物质参加反应时的能量变化B当反应放热时当反应放热时H0，当反应吸热时，当反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应在加热条件下发生的反应均为吸热反应D一个化学反应中，当反应物总能量大于生成物总能一个化学反应中，当反应物总能量大于生成物总能量时，反应放热，量时，反应放热，H为为“”大于大于降低降低小于小于升高升高练习练习61)1molC与与1molH2O(g)反应生成反应生成lmol CO(g)和和1mol H2(g)，需，需要吸收要吸收131.5kJ的热量，的热量，该反应的反应热为该反应的反应热为H=kJ/mol。2)拆开拆开 lmol

9、HH键、键、lmol NH键、键、lmolNN键分别需要的能键分别需要的能量是量是436kJ、391kJ、946kJ，则，则1mol N2生成生成NH3的反应热为的反应热为，1mol H2生成生成NH3的反应热为的反应热为。3）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，哪个反应放出的热量多？时，哪个反应放出的热量多？若干化学键的键能（若干化学键的键能（ kJ/mol，25 ）化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做做 ，又称为，又称为“ ”。当当H为为“”（ H0）时，为）时，为

10、反应反应复习复习反应热反应热焓变焓变放热放热吸热吸热小结与归纳：小结与归纳：一、放热反应与吸热反应的比较一、放热反应与吸热反应的比较 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 定义定义 形成原因形成原因 与化学键强弱与化学键强弱的关系的关系 表示方法表示方法 图示图示 实例实例 类类 型型 比比 较较 释放热量的化学反应释放热量的化学反应吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应反应物的总能量大于生成物反应物的总能量大于生成物的总能量的总能量反应物的总能量小于生成物的反应物的总能量小于生成物的总能量总能量生成物分子形成化学键时释放生成物分子形成化学键时释放的总能量大于反应物分子断裂的总能量大于反应物分子断

11、裂化学键时吸收的总能量化学键时吸收的总能量生成物分子形成化学键时释放的生成物分子形成化学键时释放的总能量小于反应物分子断裂化学总能量小于反应物分子断裂化学键时吸收的总能量键时吸收的总能量H 0H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H= -184.6 kJmol-1C(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H= +131.3 kJmol-1第二课时第二课时 热化学方程式的书写热化学方程式的书写【练习练习1 】阅读课本第阅读课本第2-3页的内容，尝试写出下列反应页的内容，尝试写出下列反应的热化学方程式的热化学方程式1molN2(g)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成NO (g)，需吸

12、收，需吸收68kJ的的热量；热量；2molCu(s)与适量与适量O2(g)反应生成反应生成CuO(s)，放出，放出314kJ热热量；量；1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃热量，写出硫燃烧的热化学方程式。烧的热化学方程式。 N2(g)+O2(g)=2NO (g) H=68kJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO (s) H=314kJ/molS(s)+O2(g)=SO2 (g) H=299.52kJ/mol大胆尝试大胆尝试思考思考交流交流2 2、与化学方程式相比，热化、与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？学方程式有哪些不同？3 3、正确

13、书写热化学方程式应、正确书写热化学方程式应注意哪几点？注意哪几点？1、什么是、什么是热化学方程式热化学方程式？H2(g) + I2(g) = 2HI(g) H= -14.9 kJ/mol2000C101kPa二、热化学方程式二、热化学方程式1、定义：表示参加反应物质的量和反应热的、定义：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。关系的化学方程式，叫做热化学方程式。如：如：H2(g) + I2(g) = 2HI(g) H= -14.9 kJ/mol2000C101kPaH2+ I2 = 2HI 比较以上两个反应比较以上两个反应式子有什么异同？式子有什么异同？与化学方程式相

14、比，热化学方程式有哪些不同？与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？2 2、热化学方程式与、热化学方程式与化学方程式的不同之处化学方程式的不同之处H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa 1、热化学方程式包含、热化学方程式包含物质变化和能量变化物质变化和能量变化两个部分两个部分,普通化学方程式只包含物质变化。普通化学方程式只包含物质变化。H H2 2 + I+ I2 2= 2HI= 2HI物质变化物质变化H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g

15、)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101kPa 2 2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于对于 25 101kPa25 101kPa时进行的反应可不注明时进行的反应可不注明。 普通化学方程式不需注明温度和压强。普通化学方程式不需注明温度和压强。热化学方程式与热化学方程式与化学方程式的不同之处化学方程式的不同之处H2+ I2 = 2HI H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol200200101kPa101

16、kPa 3、热化学方程式需热化学方程式需注明各物质的状态注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。普通化学方程式不需注明物质的状态。热化学方程式与热化学方程式与化学方程式的不同之处化学方程式的不同之处H2+ I2 = 2HI H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ mol1 -(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ mol1 -(2)1、为何在普通方程式中系数能否为分数，而热化、为何在普通方程式中系数能否为分数，而热化学方程式中系数又能否是分数？为什么？学方程式中系数又能否是分数？为什么？思考：思考：注意注意:热化学方程式中各

17、物质前的系数不再表示分子热化学方程式中各物质前的系数不再表示分子数，只表示物质的量，可以为整数和分数。数，只表示物质的量，可以为整数和分数。例例2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ mol表示在表示在 条件下，条件下， H2和和_O2完全完全反应生成反应生成2mol 时时 。25、101kPa2mol1mol液态水液态水 放出的热量为放出的热量为571.6kJ普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。分数。 H(K

18、J/mol)它表示每摩尔反应所放出或吸收的热它表示每摩尔反应所放出或吸收的热量，量，H它的值与方程式中的计量系数成正比，即对于它的值与方程式中的计量系数成正比，即对于相同的反应，相同的反应，如果计量数加倍，则如果计量数加倍，则H也要加倍。也要加倍。H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=241.8 kJ mol1 -(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ mol1 -(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ mol1 -(3)思考思考1、为什么（、为什么（1）中）中H与（与（2）的不同？）的不同？ 2、在方程式中、在方程式中H

19、它表示了什么意义？它表示了什么意义？为什么（为什么（3） 中中H是（是（2）中的两倍？）中的两倍？ H它的值与什么有关系？它的值与什么有关系？若反应逆向进行，则若反应逆向进行，则H改变符号，但绝对值改变符号，但绝对值不变不变已知已知2H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=-482.6kJ/molH=-482.6kJ/mol2H2H2 2O(g) = 2HO(g) = 2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g) (g) H=H= - kJ/molkJ/mol+482.6化学方程式化学方程式热化学方程式热化学方程式化学计量数表化学计量数

20、表示的意义示的意义是否要注明物是否要注明物质的状态质的状态H的正负号的正负号与单位与单位是否要注明温是否要注明温度与压强度与压强意义意义小结：小结：化学方程式化学方程式热化学方程式热化学方程式化学计量数表化学计量数表示的意义示的意义微粒个数或物质微粒个数或物质的的 物质的量。物质的量。一定要整数一定要整数物质的物质的 物质的量。物质的量。可以是分数可以是分数是否要注明物是否要注明物质的状态质的状态否否必须注明必须注明H的正负号的正负号与单位与单位无无必须注明必须注明是否要注明温是否要注明温度与压强度与压强否否是。是。250C，101KPa时时可不注明可不注明意义意义表明反应中物质表明反应中物质

21、的变化的变化表明反应中物质与表明反应中物质与能量的变化能量的变化2.2.当当1mol1mol气态气态H H2 2与与1mol1mol气态气态ClCl2 2反应生成反应生成2mol2mol 气态气态HClHCl，放出，放出184.6KJ184.6KJ的热量，请写出该的热量，请写出该 反应的热化学方程式。反应的热化学方程式。H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)= 2HCl(g) (g)= 2HCl(g) H H =-184.6KJ/mol =-184.6KJ/mol1/2H H2 2(g)+(g)+1/2ClCl2 2(g)=HCl(g) (g)=HCl(g) H H =-92.3KJ

22、/mol =-92.3KJ/mol 这样书写也是对的！这样书写也是对的！3 3、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CHCH4 4。0.5 mol 0.5 mol CH CH4 4完全燃烧生成完全燃烧生成COCO2 2和和H H2 2O O时，放出时，放出445 kJ445 kJ的热量。的热量。 则下列热化学方程式中正确的是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

23、 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC热化学方程式书写正误的判断可从物质的热化学方程式书写正误的判断可从物质的聚集聚集状态、状态、H H的正负号、物质的量的大小、单位的正负号、物质的量的大小、单位等等主要方面入手主要方面入手注意注意:4 4、已知在、已知在1 110105 5PaPa，298K298K条件下，条件下，2mol2mol氢气燃氢气燃烧生成水蒸气放出烧生成水蒸气放出484kJ484kJ热量，下列热化学方程热量，下

24、列热化学方程式正确的是式正确的是 ( )( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l） H484kJmol1C. 2H2（g）O2（g）2H2O（g） H484kJmol1 D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g） H484kJmol1AD5 5相同温度时，下列两个反应的反应热分别用相同温度时，下列两个反应的反应热分别用H H1 1、H H2 2表表示，关系正确的是示，关系正确的是 2H2H2 2 (g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H H1 1= -Q= -Q1 1 kJ/molkJ

25、/mol 2H 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H H2 2= -Q= -Q2 2 kJ/mol kJ/mol 那么那么Q Q1 1Q Q2 2， H1 _H2( (填填 或或=)=) C(S)+1/2O2(g)=CO(g) H1= -Q1 kJ/mol C(S)+O2(g)=CO2(g) H2= -Q2 kJ/mol 6、在同温、同压下，比较下列反应放出热量、在同温、同压下，比较下列反应放出热量 Q1、Q2和和H1 、H2大小大小那么那么Q1_Q2， H1 _H2 (填填或或=)7、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g )

26、H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( 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石墨、金刚石哪个更稳定？石墨、金刚石哪个更稳定？C(石墨石墨 s ) C(金刚石金刚石 s ) H = +1.9 kJ/mol 8、判断物质的稳定性判断物质的稳定性结论：物质能量越高，越不稳定结论：物质能量越高，越不稳定。9 9、试比较下列各组焓变的大小：试比较下列各组焓变的大小： S(g)+O2(g)SO2(g) H1 S(s)+O2(g)SO2(g) H2H1 、 强酸与强碱中和时生成强酸与强碱中和时生成1mol H1mol H2 2O O才放热才放热57.3kJ57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于反应时的中和热小于57.3kJ/mol57.3kJ/mol