江西省鷹潭選修4-化學(xué)反應(yīng)原理-第一章-第一節(jié)-化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第1課時)

1、2022-5-9江西省1第一章第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第第1 1課時課時新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列選修選修4 4 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理2022-5-9江西省2焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省3焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省4 這是一幅幅多么撩人的自然美景，然而，這是一幅幅多么撩人的自然美景，然而，如今的地球正在遭受著前所未有的災(zāi)難：大氣如今的地球正在遭受著前所未有的災(zāi)難：大氣污染加劇、水污染嚴(yán)重，固體廢棄物與日俱增、污染加劇、水污染嚴(yán)重，固體廢棄物與日俱增、臭氧空洞、酸

2、雨、赤潮、溫室效應(yīng)、水土流失、臭氧空洞、酸雨、赤潮、溫室效應(yīng)、水土流失、土地沙漠化等。歸根結(jié)底，都和化學(xué)反應(yīng)有著土地沙漠化等。歸根結(jié)底，都和化學(xué)反應(yīng)有著密切的關(guān)系，我們這一章研究的主要是物質(zhì)的密切的關(guān)系，我們這一章研究的主要是物質(zhì)的能量變化，這種能量變化常以熱能、電能、光能量變化，這種能量變化常以熱能、電能、光能等形式表現(xiàn)出來。讓我們共同學(xué)習(xí)、研究化能等形式表現(xiàn)出來。讓我們共同學(xué)習(xí)、研究化學(xué)反應(yīng)與能量，做好保護(hù)地球，保護(hù)環(huán)境的工學(xué)反應(yīng)與能量，做好保護(hù)地球，保護(hù)環(huán)境的工作。作。焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省5【思考思考】1.1.化學(xué)反應(yīng)都有新物質(zhì)產(chǎn)生，同時還伴隨著能量變化，化學(xué)反應(yīng)

3、都有新物質(zhì)產(chǎn)生，同時還伴隨著能量變化，請列舉學(xué)過的有熱量變化的相關(guān)反應(yīng)。請列舉學(xué)過的有熱量變化的相關(guān)反應(yīng)。 Mg Mg、P P、S S、FeFe、H H2 2、C C、煤、石油、天然氣等燃燒；煤、石油、天然氣等燃燒；活潑金屬與酸反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)等要放出熱量。活潑金屬與酸反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)等要放出熱量。 氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體迅速攪拌下反應(yīng)；氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體迅速攪拌下反應(yīng)；COCO2 2與與C C的反應(yīng)，的反應(yīng)，CaCOCaCO3 3受熱分解，鹽類水解反應(yīng)等要吸收熱受熱分解，鹽類水解反應(yīng)等要吸收熱量。量。焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省6常見常見的放的放( (吸吸) )熱

4、反應(yīng)熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)1.金屬與酸的反應(yīng)金屬與酸的反應(yīng)2.所有的燃燒反應(yīng)所有的燃燒反應(yīng)3.酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)4.大多數(shù)化合反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)1.氫氧化鈣與氯化銨晶體的反應(yīng)氫氧化鈣與氯化銨晶體的反應(yīng)2. C(s) + CO2(g)= 2CO(g) 3. C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)4.大多數(shù)分解反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)高溫高溫焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省7【思考思考】2. 2. 在這些反應(yīng)中，哪些是我們?nèi)粘Ｉ钪欣玫降?？在這些反應(yīng)中，哪些是我們?nèi)粘Ｉ钪欣玫降模?化學(xué)反應(yīng)中所釋放的能量化學(xué)反應(yīng)中所釋放的能量當(dāng)今世界最重要的當(dāng)今世界

5、最重要的能源。能源。焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省8生活中的放熱現(xiàn)象生活中的放熱現(xiàn)象焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省9生活中的放熱現(xiàn)象生活中的放熱現(xiàn)象焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省10生活中的吸熱現(xiàn)象生活中的吸熱現(xiàn)象焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省11生活中的吸熱現(xiàn)象生活中的吸熱現(xiàn)象焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省12一、焓、焓變一、焓、焓變1.焓：焓：與與內(nèi)能內(nèi)能有關(guān)的物理量有關(guān)的物理量 符號：符號：H 決定因素：決定因素：2.焓變：焓變：生成物與反應(yīng)物的焓值差生成物與反應(yīng)物的焓值差 符號：符號：H H=H生成物生成物H反應(yīng)物反

6、應(yīng)物反應(yīng)物本身的性質(zhì)反應(yīng)物本身的性質(zhì)物質(zhì)的狀態(tài)：物質(zhì)的狀態(tài)：g l s溫度：溫度：TH壓強(qiáng)：壓強(qiáng)：PH焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省133.在一定條件下，判斷某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放在一定條件下，判斷某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，熱反應(yīng)，由生成物與反應(yīng)物的由生成物與反應(yīng)物的焓值差即焓變焓值差即焓變(H)決定決定4.一般反應(yīng)都是在敞口容器中進(jìn)行的，一般反應(yīng)都是在敞口容器中進(jìn)行的，系統(tǒng)系統(tǒng)的壓力等于的壓力等于外界壓力，是外界壓力，是在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變。等于焓變。內(nèi)能和焓變是否完全等同？內(nèi)能和焓變是否完全等同？焓變

7、焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省14 在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。恒壓條件下的反應(yīng)熱又稱焓變。通常叫做反應(yīng)熱。恒壓條件下的反應(yīng)熱又稱焓變。1.1.符號符號：H 2.2.單位單位：一般采用一般采用kJ/mol 3.3.研究對象：研究對象：一定壓強(qiáng)下，敞口容器中一定壓強(qiáng)下，敞口容器中 發(fā)生的反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)。4.4.產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：化學(xué)鍵斷裂化學(xué)鍵斷裂吸熱吸熱 化學(xué)鍵形成化學(xué)鍵形成放熱放熱二、焓變二、焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省15go1mol H1mol H2 2與與1mol Cl1mol Cl2 2

8、反應(yīng)生成反應(yīng)生成2mol 2mol HClHCl時的反應(yīng)熱時的反應(yīng)熱焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱從斷從斷鍵和鍵和成鍵成鍵角度角度分析分析2022-5-9江西省16【結(jié)論結(jié)論】反應(yīng)完成時，生成物中形成新化學(xué)鍵時釋放的總能量反應(yīng)完成時，生成物中形成新化學(xué)鍵時釋放的總能量（862 862 kJkJ）比斷裂反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵時吸收的總能量（比斷裂反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵時吸收的總能量（679 679 kJkJ）大，故為放熱反應(yīng)大，故為放熱反應(yīng). .該反應(yīng)的反應(yīng)熱計算為（放熱反應(yīng)）：該反應(yīng)的反應(yīng)熱計算為（放熱反應(yīng)）： H =EH =E（反應(yīng)物總鍵能）（反應(yīng)物總鍵能）- E- E（生成物總鍵能）（生成物總鍵能） = =（

9、436+243436+243）- -（431+431431+431）=-184.6(kJ/mol)=-184.6(kJ/mol) 放熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)： 當(dāng)生成物分子總鍵能大于反應(yīng)物分當(dāng)生成物分子總鍵能大于反應(yīng)物分子中總鍵能時。子中總鍵能時。 H 為為“-”或或H 0焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省17圖示可知：圖示可知： 如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量，這是放熱反應(yīng)。反總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量，這是放熱反應(yīng)。反之，如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，之，如果反應(yīng)物所具

10、有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物就需要吸收熱量才能轉(zhuǎn)化為生成物，這是吸熱反應(yīng)。反應(yīng)物就需要吸收熱量才能轉(zhuǎn)化為生成物，這是吸熱反應(yīng)。焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱放熱放熱反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程H H0 0HH生成物能量反應(yīng)物能量生成物能量反應(yīng)物能量吸熱吸熱反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程H H0 02022-5-9江西省18放放( (吸吸) )熱反應(yīng)中的能量變化熱反應(yīng)中的能量變化反應(yīng)物反應(yīng)物總能量高總能量高生成物生成物總能量低總能量低放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)物總能量低總能量低生成物生成物總能量高總能量高吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)+ 放出的能量放出的能量+ 吸收

11、的能量吸收的能量放熱反應(yīng)放熱反應(yīng): E(反應(yīng)物反應(yīng)物) = E(生成物生成物) +能量能量吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng): E(反應(yīng)物反應(yīng)物) +能量能量=E(生成物生成物) 焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省19判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法: :：H H反反應(yīng)物應(yīng)物和和H H生生成物成物的相對大小的相對大小H= H= H H生生 H H反反 若：若：H H 0 0，則為吸熱反應(yīng)，則為吸熱反應(yīng)，H H為為“+ +”， Q0Q0 H 0H 0Q0：H=EH=E1 1 E E2 2 0 0為吸熱反應(yīng)為吸熱反應(yīng) E E1 1不能通過實驗測得，不能通過實

12、驗測得，沒有實際的計算意義沒有實際的計算意義閱讀閱讀P3P3資料體系與環(huán)境資料體系與環(huán)境焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省20判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法: :：反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量：反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量反反與生成物分與生成物分子形成新化學(xué)鍵時釋放的能量子形成新化學(xué)鍵時釋放的能量生生的相對大小的相對大小 H= H= 反反 生生若：若： H H 00 則為吸熱反應(yīng)則為吸熱反應(yīng) H H為為“+ +” ， Q0Q0 H H 00Q0：通過實驗直接測得：通過實驗直接測得掌握中和熱的測定掌握中和熱的測定鍵能鍵能: :破壞破壞1

13、 mol 1 mol 共價鍵共價鍵吸收的能量吸收的能量或或形成形成1 mol 1 mol 共價鍵放出的能量共價鍵放出的能量鍵能恒鍵能恒取正值取正值焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省21放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)表現(xiàn)表現(xiàn)行式行式H0或或H為為“”H0或或H為為“+”能量能量變化變化生成物釋放的總能量生成物釋放的總能量大于大于反應(yīng)物吸收的總能量反應(yīng)物吸收的總能量生成物釋放的總能量生成物釋放的總能量小于小于反應(yīng)物吸收的總能反應(yīng)物吸收的總能量量鍵能鍵能變化變化生成物總鍵能生成物總鍵能大于大于反應(yīng)物總鍵能反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能生成物總鍵能小于小于反反應(yīng)物總鍵能應(yīng)物總鍵能聯(lián)系聯(lián)系鍵能越鍵

14、能越大大，物質(zhì)能量越，物質(zhì)能量越低低，越，越穩(wěn)定穩(wěn)定，反之鍵能越，反之鍵能越小小，物質(zhì)能量越，物質(zhì)能量越高高，越，越不穩(wěn)定不穩(wěn)定。焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱比較：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)比較：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)2022-5-9江西省226.6.反應(yīng)熱計算反應(yīng)熱計算 【例例 1 1】1molC與與1molH2O(g)反應(yīng)生成反應(yīng)生成lmol CO(g)和和1mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為H= kJ/mol。 【例例 2 2】 拆開拆開 lmol H-H鍵、鍵、lmol N-H鍵、鍵、lmolNN鍵分鍵分別需要的能量是別需要的能量是436

15、kJ、391kJ、946kJ，則，則1mol N2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 ，1mol H2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 。131.5焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省23【例例 2 2】 拆開拆開 lmol H-H鍵、鍵、lmol N-H鍵、鍵、lmolNN鍵分鍵分別需要的能量是別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則，則1mol N2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 ，1mol H2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 。 分析：分析：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，因拆開，因拆開 lmol N-H鍵和鍵和生成生成 lmol N-H鍵吸收和釋放出

16、的能量相等，所以此反應(yīng)鍵吸收和釋放出的能量相等，所以此反應(yīng)的反應(yīng)熱計算如下：的反應(yīng)熱計算如下： H =(946kJ/mol+3436kJ/mol)- 23391kJ/mol =-92kJ/mol而而 lmol H2只與只與 1/3 mol N2反應(yīng)反應(yīng).所以此題所以此題lmolN2生成生成NH3的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H= -92kJ/mol。 lmolH2生成生成NH3的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H= -30.67kJ/mol。-92KJ/mol-92KJ/mol-30.6KJ/mol-30.6KJ/mol焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省24小小 結(jié)結(jié)反應(yīng)熱、焓變反應(yīng)熱、焓變從從焓變焓變角度看：角度

17、看：H生成物的焓反應(yīng)物的焓生成物的焓反應(yīng)物的焓從從反應(yīng)熱反應(yīng)熱角度看：角度看：H生成物能量反應(yīng)物能量生成物能量反應(yīng)物能量從從鍵能鍵能角度看：角度看：H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能放熱反應(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“”焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省251 1、下列敘述正確的是、下列敘述正確的是 （ ）A.A.化學(xué)反應(yīng)一定伴隨熱量的變化化學(xué)反應(yīng)一定伴隨熱量的變化B.B.凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應(yīng)熱凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應(yīng)熱C.C.若若H0H0H0，則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量2 2、已知：、已知：H + H HH + H H2 2；H=H=436KJ/mol436KJ/mol，則下列敘述正，則下列敘述正確的是確的是 （ ）A.2A.2個個H H原子的能量高于原子的能量高于1 1個個H H2 2的能量的能量 B.2B.2個個H H原子的能量低于原子的能量低于1 1個個H H2 2的能量的能量C.HC.H原子比原子比H H2 2分子穩(wěn)定分子穩(wěn)定 D.HD.H2 2分子比分子比H H原子穩(wěn)定原子穩(wěn)定A CA D隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱2022-5-9江西省263 3、下列變化過程中會放出熱量的是、下列變化過程中會放出熱量的是 （ ）硝