一化学反应与能量的变化课件.ppt

1、第第 一一 章章一个化学反应过程中，除了生成了一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有新物质外，还有能量变化能量变化热能热能电能电能光能光能第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化当能量变化以热能的形式表现时：当能量变化以热能的形式表现时：1.放热反应放热反应金属与酸金属与酸燃料的燃烧燃料的燃烧中和反应中和反应大部分化合反应大部分化合反应 2.吸热反应吸热反应C+CO22COC+H2O(g)COH2Ba(OH)28H2O+NH4Cl大部分分解反应大部分分解反应E反反 E生生E反反 E生生问题：问题：化学反应过程中为什么会有能量的化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知

2、识回答）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。从化学键的角度理解反应与能量变化的关系从化学键的角度理解反应与能量变化的关系键能数据：键能数据：H-H 436 kJ/molCl-Cl 243 kJ/molH-Cl 431 kJ/mol比较：由实验测得的反应热为比较：由实验测得的反应热为184.6kJ/mol一般用实一般用实验数据表验数

3、据表示反应热示反应热以以H2+Cl2=2HCl为例为例能量能量的释放或吸收是以发生变化的的释放或吸收是以发生变化的物质物质为基础为基础，二者密不可分，但以，二者密不可分，但以物质为主物质为主。能量的能量的多少多少则以反应物和产物的则以反应物和产物的质量为质量为基础基础。那么化学反应中能量到底怎样变化那么化学反应中能量到底怎样变化?一个化学反应同时遵守质量守恒和能量守恒一个化学反应同时遵守质量守恒和能量守恒 定律，那么一个反应中的质量与能量有没有定律，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？关系呢？有有1、定义：、定义：化学反应过程中所释放或吸收的化学反应过程中所释放或吸收的 热量热量，叫做，叫

4、做反应热反应热，又称为，又称为“焓变焓变”2、符号：、符号：H3、单位：、单位：kJ/mol4、规定：、规定：（1）反应）反应体系体系的能量的能量降低降低（2）反应）反应体系体系的能量的能量升高升高放热反应，放热反应，H为为“”（H0）或或 kJmol1一、反应热一、反应热 焓变焓变通过此图大家还能发现反应热通过此图大家还能发现反应热H有什么规律有什么规律？5.反应热产生的原因反应热产生的原因HE（生成物生成物的总能量）的总能量）E（反应物反应物的总能量）的总能量）HE（反应物分子化学键断裂时（反应物分子化学键断裂时所吸收所吸收的总能量）的总能量）E（生成物分子化学键形成时（生成物分子化学键形

5、成时所释放所释放的总能量）的总能量）怎样书写怎样书写表示化学反应热的化学方程式？表示化学反应热的化学方程式？E（反应物反应物分子总键能）分子总键能）E（生成物生成物分子总键能）分子总键能）n研究表明，在一定温度和压强条件下，2molH2(g)和1molO2(g)完全化合生成2molH2O(g)所放出的热量：n与在相同条件下2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g)所吸收的热量在数值上相等；n是相同条件下1molH2(g)和0.5molO2(g)完全化合生成1molH2O(g)所放出的热量的2倍；n比在相同条件下2molH2(g)和1molO2(g)完全化合生成2mo

6、lH2O(l)所放出的热量少。n由此，你可得哪些结论？n一个化学反应其正、逆反应的能量变化在数值上相等，吸收与放出相反；n一个化学反应的能量变化量与其反应物的物质的量成正比；n一个化学反应的能量变化量与其反应物、生成物的状态（s、l、g）有关。结论：结论：热化学方程式：热化学方程式：表示参加反应表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的的关系关系的化学方程式的化学方程式。二、热化学方程式的书写二、热化学方程式的书写通过以上两个例子，说明一下通过以上两个例子，说明一下热化学方程式热化学方程式与与一般的化学方程式一般的化学方程式的书写的书写有什么不同有什么不同？表示1mol气态H2和1/2mo

7、lO2反应生成1mol水蒸气，放出241.8KJ的热量。（在101kPa，25时）（1）要）要注明反应的温度和压强注明反应的温度和压强，而常温、常压（而常温、常压（25、101kPa）可以不注明）可以不注明（2）标出了）标出了反应物与生成物的状态反应物与生成物的状态（s、l、g、aq）（3）写出了反应热，还注明了）写出了反应热，还注明了“”，“”，H的单位总是的单位总是kJ/mol，数值与反应式中的系数有关，数值与反应式中的系数有关（4）方程式中的）方程式中的计量数计量数可以是可以是整数整数也可以也可以 是是分数分数。（表示物质的量）。（表示物质的量）热化学方程式的书写“”问题：问题：反应物和

8、生成物前的反应物和生成物前的系数系数它它代表了什么代表了什么？在方程式中在方程式中H它表示了它表示了什么意义什么意义？H它的它的值与什么有关系值与什么有关系？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数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其H不同。例例 题题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/mol而这些书写也是对的而这些书写也是对的写

9、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NO2(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；N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)H=+68kJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)H=-314kJ/mol3、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。4、4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。S(s)+O2(g)=SO2(g)H=-299.52kJ/mol2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-

10、134.4kJ/mol5、在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的热化、在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的热化学方程式为：学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=572 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);H=890 kJ/mol由由1mol 氢气和氢气和2mol甲烷组成的混合气体在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。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，氢气和丙烷燃烧的热化在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的热化学方程式为：学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=572 kJ/molC3H

11、8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);H=2220 kJ/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氢气和甲烷的体积比为(A)1:3 (B)3:1 (C)1:4 (D)1:1BC8H18（l）+25/2 O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）H=5518kJ/mol实验探究实验探究盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中盐酸与氢氧化钠溶液反应，观察反应中溶液温度的变化。溶液温度的变化。反应后温度升高反应后温度升高H-m c t 10-3/n(H2O)实质：实质：H+（aq）+OH（aq）H2O（l）中和热：稀溶液中，酸与碱发生中和反应生

12、中和热：稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成成1molH2O时所释放的热量称为中和热时所释放的热量称为中和热量热计量热计实验值：实验值：H-57.3kJ/molm 混合液的质量混合液的质量c 4.18J g-1 mol-1在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环开两个小孔，正好使温度

13、计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失隔热、减少实验过程中热量损失的目的。的目的。n如何通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的如何通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热？中和热？中和热的测定中和热的测定 装置装置中和热的测定中和热的测定 装置装置1.1.稀酸稀碱稀酸稀碱2.2.强酸强碱强酸强碱3.3.保温、隔热保温、隔热4.4.不断搅动，不断搅动，使热量分散均匀使热量分散均匀n你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪你认为在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？些问题？例例 1 1：1molC1molC与与1molH1molH2 2O(g)O

14、(g)反应生成反应生成lmollmol CO(g)CO(g)和和1mol H1mol H2 2(g)(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ131.5kJ的热量，该的热量，该反应的反应热为反应的反应热为H=H=kJ/molkJ/mol。例例 2 2：拆开：拆开 lmollmol H HH H键、键、lmollmol N NH H键、键、lmolNNlmolNN键分别需要的能量是键分别需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946kJ946kJ，则，则1mol N1mol N2 2生成生成NHNH3 3的反应热为的反应热为，1mol H1mol H2 2生成生成NHNH3 3的反应热为的反应热为。131.5131.5-92kJ/mol-92kJ/mol-30.7kJ/mol-30.7kJ/mol练练 习习日积月累，你一定会有日积月累，你一定会有许多意想不到的收获！许多意想不到的收获！