《化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)》課件(蘇教版選修4).ppt

慶典時(shí)的煙火,神七發(fā)射,鋼鐵的煉制,專題一 化學(xué)反應(yīng)與能量變化,第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng),第一課時(shí),【復(fù)習(xí)回顧】：,化學(xué)反應(yīng)過程中既有物質(zhì)變化，同時(shí)又總是伴隨著能量的變化.在我們以前所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng)？有哪些是吸熱反應(yīng)？,活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng).,吸熱反應(yīng)：,放熱反應(yīng)：,多數(shù)的分解反應(yīng)、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)、水煤氣的生成反應(yīng)、炭與二氧化碳生成一氧化碳.,一、反應(yīng)熱和焓變,1.反應(yīng)熱：,2.焓變：,在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變.,符號(hào)：,H,單位：,kJ/mol,在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí)，所吸收或放出的熱量.,【交流與討論】：,化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量的變化？,放熱反應(yīng)： 吸熱反應(yīng)：,H0或 H為“”,H0 或H為“”,放熱,H0,H生成物總能量反應(yīng)物總能量,吸熱,H0,一、反應(yīng)熱和焓變,1.反應(yīng)熱：,2.焓變：,在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變.,符號(hào)：,H,單位：,kJ/mol,規(guī)定：,當(dāng)H為“”（ H0）時(shí)，為放熱反應(yīng)；,當(dāng)H為“”（ H0）時(shí)，為吸熱反應(yīng).,在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí)，所吸收或放出的熱量.,【交流與討論】：,化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量的變化？,宏觀：,反應(yīng)物和生成物所具有的總能量不同.,H436kJ/mol243kJ/mol 431kJ/mol2183kJ/mol,化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收總能量= 化學(xué)鍵形成時(shí)放出總能量=,679kJ,862kJ,反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的能量,反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的能量,生成物分子成鍵時(shí)釋放的能量,生成物分子成鍵時(shí)釋放的能量,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),從鍵能角度看：,H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能,【交流與討論】：,化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量的變化？,宏觀：,反應(yīng)物和生成物所具有的能量不同.,微觀：,舊的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的能量與新的化學(xué)鍵形成時(shí)所放出的能量不同.,2、下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是( ) A.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 的反應(yīng) B.酸堿中和 C.反應(yīng)物總鍵能小于 生成物總鍵能 D.焦炭與高溫水蒸氣反應(yīng),D,練習(xí) 1、下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是( ) A.Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng) B.點(diǎn)燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒 C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng) D.H0的反應(yīng),B,1、概念：能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式。,熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式有什么不同? 如何正確書寫熱化學(xué)方程式? 熱化學(xué)方程式有什么意義?,第2頁的交流與討論,二、熱化學(xué)方程式:,熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的差別: 1、H只用在熱化學(xué)方程式中，并寫在右邊,4、熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。它表示的是物質(zhì)的量,2、熱化學(xué)方程式中必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài) 氣態(tài)（g）、液態(tài)（l）、固態(tài)（s）、溶液（aq）,3、書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。如果不注明溫度和壓強(qiáng)，則表示是在250C、101KPa條件下的反應(yīng)熱。,第3頁的交流與討論,5、H與參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)。同一化學(xué)反應(yīng)中，熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同， H也不同?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)加倍，H也要加倍。,第二課時(shí),4、已知鍵能: NN 946KJ/mol, H-H 436KJ/mol, H-N 391KJ/mol，寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=92kJmol1,1、氫氣在氯氣燃燒生成1摩氯化氫氣體，放出92.3kJ的熱量,練習(xí)：1、寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25,101kPa時(shí)).,2、氫氧化鈉溶液與硫酸溶液反應(yīng)生成2摩液態(tài)水，放出114.6KJ的熱量,3、1摩石墨轉(zhuǎn)化為金剛石固體需吸收1.5KJ的熱量,、熱化學(xué)方程式表示的意義,1）表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成什么物質(zhì),2）反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比,3）反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。,質(zhì)量能,H2（g)+ O2(g)=H2O(g)；H=241.8KJ/mol,A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=4b kJ/mol B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) H=+2b kJ/mol C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=2b kJ/mol D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=+b kJ/mol,例1. 已知充分燃燒a g 乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是,A,一、熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷,2、正誤判斷,高考怎么考？,1、熱化學(xué)方程式的書寫,課本P4,A,練1、已知在1105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是( ),H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1 2H2（g）O2（g）2H2O（l） H484kJmol1 H2（g）1/2O2（g）H2O（g） H242kJmol1 D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g） H484kJmol1,例2 已知在25、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ 熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1,B,二、有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算,例4、在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式 分別為: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=566KJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=890KJ/mol 由1摩CO和3摩CH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒 時(shí),釋放的熱量為( ) A2912KJ B.2953KJ C.3236KJ D.3867KJ,B,2.(06江蘇)下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H前者大于后者的是 .C(s)O2(g)=CO2(g) H1 C(s) O2(g)=CO(g) H2 .S(s)O2(g)=SO2(g) H3 S(g)O2(g)=SO2(g) H4 .H2(g) O2(g)=H2O(l) H5 2H2(g) O2(g)=2H2O(l) H6 .CaCO3(s)= CaO(s)CO2(g) H7 CaO(s)H2O(l) =Ca(OH)2(s) H8 A. B. C. D.,c,三、反應(yīng)熱大小的比較,課堂練習(xí),B,2、化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJmol1）：PP：198 PO：360 O=O：498則反應(yīng)P4（白磷）+3O2= P4O6的反應(yīng)熱H為 （ ） A-1638 kJmol1 B+1638 kJmol1 C-126 kJmol1 D+126 kJmol1,A,若干化學(xué)鍵的鍵能（ kJ/mol，25 ）,H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 3、預(yù)測當(dāng)生成2 mol HF和2 mol HCl時(shí)，哪個(gè)反應(yīng)放出的熱量多？,石墨能否自動(dòng)轉(zhuǎn)化為金剛石？,總結(jié)：反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的用途,1、 判斷反應(yīng)發(fā)生的難易,2、反應(yīng)C(石墨) C(金剛石)是吸熱反應(yīng),由此可知 A、石墨比金剛石更穩(wěn)定 B、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化 C、金剛石比石墨穩(wěn)定 D、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化,AB,2、計(jì)算燃料的用量,反應(yīng)熱可以由實(shí)驗(yàn)測得，也可以用其他辦法得到。,第三課時(shí),標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱,定義：在101kPa時(shí)，l mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱.,衡量燃料燃燒放出熱量大小的物理量是？,熱值,定義：在101kPa時(shí)，l g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱.,能源的充分利用.,2、注意： 燃燒的條件是在101kPa； 標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱:燃料是以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)，因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示； 物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)，所以表達(dá)物質(zhì)燃燒時(shí)的H均為負(fù)值； 燃燒要完全:C元素轉(zhuǎn)化為CO2，而不是CO；H元素轉(zhuǎn)化為H2O(l)，而不是H2O(g), N元素轉(zhuǎn)化為N2。 如：H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l); H =285.8 kJ/mol,【思考】燃燒放出的熱量與標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱有什么不同？,答： 燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燒的物質(zhì)越多，放出的熱量就越多，而標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱規(guī)定是1 mol的可燃物； 研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài)，而研究標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。 所以，不同量的同一物質(zhì)完全燃燒，放出的熱量可能不同，但標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是一定的。,概念辨析：,1.下列各組物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等的是：（ ） A.碳和一氧化碳 B.1mol碳和2mol碳 C.1mol乙炔和2mol碳 D.淀粉和纖維素,B,285.8 kJ/mol,由于傳統(tǒng)能源逐漸枯竭，因此，開發(fā)新能源顯得十分重要。氫能是一種重要的新能源，請(qǐng)討論下列問題； 1、根據(jù)第9頁表13計(jì)算H2、CH4及C2H2的熱值 2、討論H2作為能源有何優(yōu)點(diǎn)，目前在利用氫能 方面主要存在什么問題？,H2、CH4及C2H2的熱值分別為142.9kJg-1、 55.6kJg-1、50kJg-1。 說明H2作為能源具有熱值高的特點(diǎn)。另外， 用H2作為能源還具有無污染的特點(diǎn)。,目前在應(yīng)用氫能方面最重要的問題是H2的制取。,能源的充分利用.,1、什么是能源？能源的作用？ 就是能提供能量的自然資源，包括化石燃料（煤、石油、天然氣）、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。 能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個(gè)國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。,議一議城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤、煤球等固體燃料有什么好處？,答案：1.首先，因氣體易擴(kuò)散，故氣體燃料與空氣混合充分，容易發(fā)生完全燃燒，與固體燃料相比有較高的能量利用率。 其次，氣體燃料便于管道運(yùn)輸、使用方便（易點(diǎn)燃、易熄滅）、無渣無塵、清潔衛(wèi)生。 第三，固體煤中含有硫、氮等雜質(zhì)，直接燃煤，會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉塵，造成大氣污染，住宅環(huán)境、居室空