河南省長(zhǎng)垣縣第十中學(xué)高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的能量變化課件新人教選版修

1、化學(xué)反應(yīng)基本原理化學(xué)反應(yīng)基本原理第一章：化學(xué)反應(yīng)與能量第一章：化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)：化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第一節(jié)：化學(xué)反應(yīng)與能量的變化一、放熱反應(yīng)：一、放熱反應(yīng)：1.定義：定義：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量的反應(yīng)備注備注（1）放熱反應(yīng)一定為化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)一定為化學(xué)反應(yīng) （2） （3）物質(zhì)的能量越低，越穩(wěn)定物質(zhì)的能量越低，越穩(wěn)定 （4）求能量差時(shí)，一定要確定各物質(zhì)的狀態(tài)，求能量差時(shí)，一定要確定各物質(zhì)的狀態(tài)，否則能量差是個(gè)變化值否則能量差是個(gè)變化值 同種物質(zhì)而言：同種物質(zhì)而言：E(氣態(tài)氣態(tài)) E(液態(tài)液態(tài)) E(固態(tài)固態(tài))一、放熱反應(yīng)：一、放熱反應(yīng)：2.常

2、見的放熱反應(yīng)：常見的放熱反應(yīng)： （1）金屬與酸或水反應(yīng)金屬與酸或水反應(yīng) （2） 金屬氧化物與酸或水反應(yīng)金屬氧化物與酸或水反應(yīng) （3） 酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng) （4）鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng) 所有的燃燒的反應(yīng)所有的燃燒的反應(yīng) （5） （6） 食物腐敗食物腐敗 二、吸熱反應(yīng)：二、吸熱反應(yīng)：1.定義：定義：反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量的反應(yīng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量的反應(yīng)備注備注（1）吸熱反應(yīng)一定為化學(xué)反應(yīng)吸熱反應(yīng)一定為化學(xué)反應(yīng) （2） 需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)。需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)。 2HHH Cl Cl斷開斷開1molHH鍵要鍵要吸收吸收436kJ的能量。的能量。2Cl2HC

3、lH2 + Cl2 2HCl斷斷1molCl Cl鍵要鍵要吸收吸收243kJ的能量。的能量。形成形成2molH Cl鍵要鍵要放出放出2431kJ的能量。的能量。放出放出183kJ的能量的能量從反應(yīng)物和生成物具有的能量去考慮從反應(yīng)物和生成物具有的能量去考慮放熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：E E反反 EE生生吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)： E E反反 EE生生能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物放出放出熱量熱量能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物吸收吸收熱量熱量二、化學(xué)反應(yīng)的焓變二、化學(xué)反應(yīng)的焓變反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的熱量反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的熱量符號(hào)：符號(hào)：H，單位

4、：，單位：kJ/mol或或kJmol-1焓：是與內(nèi)能有關(guān)的物理量焓：是與內(nèi)能有關(guān)的物理量符號(hào)：符號(hào)：H焓變：反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)物的焓值差焓變：反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)物的焓值差 符號(hào)：符號(hào)：H恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變焓變HH（反應(yīng)產(chǎn)物）反應(yīng)產(chǎn)物）H（反應(yīng)物反應(yīng)物)H反應(yīng)產(chǎn)物能量反應(yīng)物能量反應(yīng)產(chǎn)物能量反應(yīng)物能量從焓變角度看：從焓變角度看：從反應(yīng)熱角度看：從反應(yīng)熱角度看：1.焓和焓變焓和焓變H=QP放熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：H0或或 H為為“”H0 或或H為為“”吸熱吸熱反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物焓焓反應(yīng)過程反應(yīng)過程H H0 0放熱放熱反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生

5、成物焓焓反應(yīng)過程反應(yīng)過程H H0 0 反應(yīng)熱反應(yīng)熱. .焓變焓變. .鍵能的概念及其關(guān)系鍵能的概念及其關(guān)系 (1)(1)概念概念反應(yīng)熱反應(yīng)熱 焓變焓變 鍵能鍵能 化學(xué)反化學(xué)反應(yīng)中吸收應(yīng)中吸收或者放出或者放出的熱量。的熱量。恒壓條件下的反恒壓條件下的反應(yīng)熱應(yīng)熱符號(hào)符號(hào): H: H H0: H0 : H0 :吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) 破壞破壞1mol1mol化學(xué)鍵所吸化學(xué)鍵所吸收的能量收的能量( (或形成或形成1 1molmol化學(xué)鍵所放出的能量化學(xué)鍵所放出的能量) ) (2)三者的關(guān)系三者的關(guān)系: H= H=生成物的總能量反應(yīng)物的總能量生成物的總能量反應(yīng)物的總能量 H= H=反應(yīng)物鍵能的和生成物鍵能的和

6、反應(yīng)物鍵能的和生成物鍵能的和3、下列說法中正確的是（、下列說法中正確的是（ ）A. 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)。B. 放熱的反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生放熱的反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生。 反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生成物反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生成物 所具有的總能量的相對(duì)大小所具有的總能量的相對(duì)大小。D. 吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生。4、下列說法中正確的是（、下列說法中正確的是（ ）A. 焓變是指焓變是指1mol 物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化。 當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)H 0，反

7、應(yīng)吸熱時(shí)，反應(yīng)吸熱時(shí)H 0 。 在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)。在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)。 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物能量大于生成物能量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物能量大于生成物能量 時(shí)，反應(yīng)放熱，時(shí)，反應(yīng)放熱， H 為為“”。C DD練習(xí)練習(xí)那么如何在化學(xué)那么如何在化學(xué)方程式中方程式中正確反映其熱量正確反映其熱量的變化？的變化？通過以上兩個(gè)例子，說明通過以上兩個(gè)例子，說明熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式與與一般的化學(xué)方程式一般的化學(xué)方程式的書寫的書寫有什么不同有什么不同？若化學(xué)方程若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則H H的的數(shù)值也加倍數(shù)值也加倍寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程

8、式寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、1molN2(g)與適量與適量O2(g)反應(yīng)生成反應(yīng)生成NO (g)，需吸收需吸收68kJ的熱量；的熱量；2、2molCu(s)與適量與適量O2(g)反應(yīng)生成反應(yīng)生成CuO(s)，放出，放出314kJ熱量；熱量；4、沼氣是一種能源，它的主要成分是、沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成完全燃燒生成CO2和和H2O時(shí)，放出時(shí)，放出445 kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +89

9、0 kJ/molB、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molC、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC5、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) 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

10、 kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則則a、b、c、d的關(guān)系正確的是的關(guān)系正確的是 。A、acd0 C、2a=b0 C6、已知在、已知在1105Pa，298K條件下，條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放氫氣燃燒生成水蒸氣放出出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g） H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（

11、g） H484kJmol1 A7 7、熱化學(xué)方程式：、熱化學(xué)方程式： S(g)+OS(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) H=(g) H=297.3kJ/mol297.3kJ/mol分析下列說法中正確的是（分析下列說法中正確的是（ ）A AS(g)+OS(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(l) H-297.3KJ/mol (l) H-297.3KJ/mol B BS(g)+OS(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(l) H-297.3KJ/mol (l) H-297.3KJ/mol C C1molSO1molSO2 2的鍵能總和大于的鍵能總和大于1molS

12、1molS和和1molO1molO2 2鍵能之和鍵能之和D D1molSO1molSO2 2的鍵能總和小于的鍵能總和小于1molS1molS和和1molO1molO2 2鍵能之和鍵能之和B DB D簡(jiǎn)易簡(jiǎn)易量熱量熱計(jì)示計(jì)示意圖意圖 計(jì)算反應(yīng)熱需測(cè)定哪些數(shù)據(jù)？計(jì)算反應(yīng)熱需測(cè)定哪些數(shù)據(jù)？在實(shí)在實(shí)驗(yàn)中怎樣準(zhǔn)確測(cè)定這些數(shù)據(jù)？驗(yàn)中怎樣準(zhǔn)確測(cè)定這些數(shù)據(jù)？2.2.反應(yīng)熱的測(cè)定反應(yīng)熱的測(cè)定自制簡(jiǎn)易量熱計(jì)如何求算一個(gè)體系放出或吸收的如何求算一個(gè)體系放出或吸收的熱量呢？熱量呢？Q= - C0m(T2-T1)C0比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；容；T熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫?zé)崃W(xué)溫度，也叫開爾文

13、溫度，單位為度，單位為K T(K )=t()+273.15. 測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱利用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定室溫下中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。利用簡(jiǎn)易量熱計(jì)測(cè)定室溫下中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。1 1、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0 mol/L1.0 mol/L的鹽酸的鹽酸100mL100mL，蓋，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度上杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度T T1 12 2、向向250 mL250 mL的燒杯中加入的燒杯中加入1.0 mol/L1.0 mol/L的的NaOHNaOH溶液溶液100mL100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使之與量熱計(jì)中鹽酸的溫度，調(diào)節(jié)其溫度，使

14、之與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。相同。3 3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中，蓋好杯蓋，快速將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度T T2 2。4 4、假設(shè)溶液的比熱假設(shè)溶液的比熱等于等于水的比熱水的比熱并忽略量熱計(jì)的熱并忽略量熱計(jì)的熱容容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算此中和反應(yīng)，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。的反應(yīng)熱。 用同樣的方法分別測(cè)定用同樣的方法分別測(cè)定KOHKOH溶液與鹽酸溶液與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)，NaOHNaOH溶液與硝酸溶液與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)熱。反應(yīng)的反應(yīng)熱。 中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)H+(aq)+O

15、H(aq)=H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 在在稀溶液稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)而生生成成1mol水水時(shí)放出的熱。時(shí)放出的熱。 研究條件：稀溶液研究條件：稀溶液 反應(yīng)物：酸與堿反應(yīng)物：酸與堿 生成物及其物質(zhì)的量：生成物及其物質(zhì)的量：1mol 放出的熱：放出的熱：57.3kJ/mol注：注：強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)，強(qiáng)堿與弱酸、弱酸和弱強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)，強(qiáng)堿與弱酸、弱酸和弱堿堿反應(yīng)生成反應(yīng)生成1molH2O放出的熱小于放出的熱小于57.3KJ/mol 中和熱：中和熱：練習(xí)50 mL 0.50 mol/L鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在圖示

16、的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：放出的熱量可計(jì)算中和熱。回答下列問題：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是是 。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是）燒杯間填滿碎紙條的作用是 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“無影響無影響”）。）。（4）實(shí)驗(yàn)中改用）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），所求中和熱），所求中和熱 （填（填“相相等等”“”“不相等不相等”），簡(jiǎn)述理由：），簡(jiǎn)述理由：（5）用相同濃度和體積的氨水代替）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)