化學(xué)反應(yīng)和能量變化選修

1、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的變化選修第一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【知識回顧】1、化學(xué)反應(yīng)與熱能微觀：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)舊鍵斷裂新鍵形成吸收能量E(吸)放出能量E(放)E(吸)E(放)：E(吸)E(放)：化學(xué)反應(yīng)為_反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為_反應(yīng)吸熱放熱第二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【思考】實(shí)驗(yàn)測得1mol H2與1 mol Cl2反應(yīng)生成2 mol HCl時(shí)放出184.6 kJ的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋？第三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月宏觀：化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物生成物E(反)E(生)E(反)E(生)：E(反)E(生)：化學(xué)反應(yīng)為_反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為_反應(yīng)自身能量放熱吸熱第四張

2、，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2、常見放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)：Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)2NH3(g)10H2O(l) 高溫C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) 高溫 C(s)CO2(g)=2CO(g) 常見的放熱反應(yīng)：物質(zhì)的燃燒大多數(shù)氧化還原反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬與酸（或H2O）生成H2的反應(yīng)易爆物的爆炸反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng) 例外：CCO2 2CuOC=2CuCO2大多數(shù)分解反應(yīng) 第五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【樂學(xué)七中】P10第六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月定義：在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)中生成物與

3、反應(yīng)物的焓（即內(nèi)能，H）之差符號：H單位：kJ/mol【思考】根據(jù)焓變的定義思考，焓變研究的對象是反應(yīng)體系還是環(huán)境體系？為什么？一、焓變、反應(yīng)熱 1、焓變第七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月定義：在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)中生成物與反應(yīng)物的焓（即內(nèi)能，H）之差符號：H單位：kJ/mol研究對象：反應(yīng)體系中的能量變化一、焓變、反應(yīng)熱 1、焓變第八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【問題探究】焓變是反應(yīng)中生成物與反應(yīng)物的內(nèi)能之差，那么，焓變的增加或減少與反應(yīng)體系中能量的變化是什么關(guān)系？HH當(dāng)生成物能量高于反應(yīng)物時(shí)，反應(yīng)體系從環(huán)境中_能量，物質(zhì)內(nèi)能增加，_當(dāng)反應(yīng)物的能量高于生成物時(shí)

4、，反應(yīng)體系向環(huán)境_能量，物質(zhì)內(nèi)能減少，_吸收H0釋放H0第九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月定義：在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)中生成物與反應(yīng)物的焓（即內(nèi)能，H）之差符號：H單位：kJ/mol研究對象：反應(yīng)體系中的能量變化焓變與體系能量變化關(guān)系：H0時(shí)，體系從環(huán)境中吸收能量，體系中能量增加H0時(shí)，體系向環(huán)境中釋放能量，體系中能量減少 一、焓變、反應(yīng)熱 1、焓變第十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【閱讀】焓變與反應(yīng)熱都是衡量反應(yīng)體系中能量變化的物理量，那么，焓變與反應(yīng)熱之間有什么關(guān)系？在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中，通常遇到的反應(yīng)是在敞開容器中進(jìn)行的，反應(yīng)體系的壓力與外加壓力（大氣壓）相等。

5、也就是說，反應(yīng)是在恒壓條件下進(jìn)行的，此時(shí)反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變。所以，我們就用H表示反應(yīng)熱，單位也相同第十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月一、焓變、反應(yīng)熱 1、焓變定義：在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)中生成物與反應(yīng)物的焓（即內(nèi)能，H）之差符號：H單位：kJ/mol研究對象：反應(yīng)體系中的能量變化焓變與體系能量變化關(guān)系：H0時(shí)，體系從環(huán)境中吸收能量，體系中能量增加H0時(shí)，體系向環(huán)境中釋放能量，體系中能量減少 焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系恒壓條件下：反應(yīng)熱等于焓變第十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2、物質(zhì)能量高低與反應(yīng)熱的關(guān)系放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：體系環(huán)境體系環(huán)境【結(jié)論2】反應(yīng)熱（H）與吸熱

6、反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系：吸熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：H0，反應(yīng)體系中能量增加，符號為“”H0，反應(yīng)體系中能量減少，符號為“”第十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【討論】根據(jù)前面的分析總結(jié)出計(jì)算反應(yīng)熱的兩種方法微觀：宏觀：HE(反鍵)E(生鍵)HH(生成物)H(反應(yīng)物)【練習(xí)】1 mol C與1 mol H2O(g)反應(yīng)失成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)，需要吸收131.5 kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為H_kJ/mol。第十四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【練習(xí)】HH鍵、NH鍵、NN鍵鍵能分別是436 kJ/mol、391 kJ/mol、946 kJ/mol，則1

7、mol N2生成NH3的反應(yīng)熱為_，1 mol H2生成NH3的反應(yīng)熱為_。第十五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【練習(xí)】預(yù)測生成2 mol HF和2 mol HCl時(shí)，哪個(gè)反應(yīng)放出的熱量多？并說出你的理由第十六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【樂學(xué)七中】P11第十七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【思考】我們現(xiàn)在知道在化學(xué)反應(yīng)中除了有新的物質(zhì)生成外，還伴隨有能量的變化，而這個(gè)能量主要是反應(yīng)熱，那么我們現(xiàn)在所書寫的化學(xué)方程式是否是完整的表示了一個(gè)化學(xué)反應(yīng)呢？【問題探究】能否將熱量的變化也表示在化學(xué)方程式中呢？第十八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月二、熱化

8、學(xué)方程式1、定義：能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式指明了反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)常溫常壓時(shí)不需要注明參加反應(yīng)的物質(zhì)都用括號注明了狀態(tài)在方程式的右邊有反應(yīng)熱 第十九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【結(jié)論】物質(zhì)所具有的能量與它們的聚集狀態(tài)有關(guān)。即化學(xué)反應(yīng)放出熱量的多少與反應(yīng)物、產(chǎn)物的狀態(tài)有關(guān)H2O(g)H2O(l) H44 kJ/mol第二十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月反應(yīng)熱H跟反應(yīng)中參加反應(yīng)的物質(zhì)的量也是成正比【問題探究】通過上面兩個(gè)反應(yīng)的分析，請思考：在反應(yīng)中，反應(yīng)熱的單位中的“mol1”是否是指“每摩爾反應(yīng)物”或“每摩爾生成物”？這個(gè)“mol1”究竟指的是什

9、么？每一摩爾的反應(yīng)第二十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【思考】通過上面的分析，請你歸納出書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)當(dāng)注意哪幾點(diǎn)？2、書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)需要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)在25、101 kPa則不注明需要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)各物質(zhì)前的系數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)；H與系數(shù)成正比方程式與“H”之間要有間隔，H中的“”和“”都必須寫 第二十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【練習(xí)】P6習(xí)題3：寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式第二十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【練習(xí)】已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸氣在t ，p kPa時(shí)，完全反應(yīng)生成一氧化碳和

10、氫氣（合成氣），吸收了a kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：第二十四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【樂學(xué)七中】P11第二十五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【樂學(xué)七中】P10第二十八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【樂學(xué)七中】P12第二十九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月三、中和反應(yīng)熱的測定1、中和熱定義：在稀溶液中，（強(qiáng)）酸跟（強(qiáng)）堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)的反應(yīng)熱標(biāo)準(zhǔn)：生成1 mol H2O數(shù)值：H(aq)OH(aq)H2O(l) H57

11、.3 kJ/mol 第三十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【練習(xí)】已知H(aq)OH(aq) H2O(l) H57.3 kJ/mol，計(jì)算下列反應(yīng)中放出的熱量。用20 g NaOH 配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)，放出熱量為_kJ。用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng)，放出熱量為_kJ用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反應(yīng)，放出的熱量_（大于、小于、等于）。100 mL 0.1 kJ/mol的Ba(OH)2溶液與100 mL 0.1 kJ/mol的H2SO4溶液反應(yīng)，放出的熱量是否為1.146 kJ？為什么？2H(aq)SO42(aq)Ba2(aq)2OH(aq

12、) BaSO4(s)2H2O(l)第三十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2、中和熱的測定原理：由強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)前后溶液溫度的變化，計(jì)算出生成 1 mol H2O放出的熱量設(shè)鹽酸的質(zhì)量為m1，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為m2，起始溫度為t1，比熱容為c4.18 J/(g)，終止溫度為t2，則關(guān)系式為：H實(shí)驗(yàn)步驟（見教材P4，【樂學(xué)七中】P4）第三十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【問題探究】實(shí)驗(yàn)裝置中，碎泡沫塑料的作用是什么？泡沫塑料板呢？隔熱、防止熱的散失【問題探究】環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是什么？可不可以用銅絲代替？為什么？環(huán)形玻璃攪拌棒的作用是攪拌，使反應(yīng)液混合均勻，由于銅絲是熱的良導(dǎo)體，會引起熱量的損失，因此不能用銅絲代替【問題探究】為什么所用NaOH的量比HCl略多一些？使NaOH比HCl略多的目的是為了使HCl全部參加反應(yīng)，使生成的H2O的量準(zhǔn)確【問題探究】選用