化學(xué)反應(yīng)和能量-完整版PPT

1、化學(xué)反應(yīng)和能量慈利二中 李忠誠微觀角度現(xiàn)以氫氣和氯氣反應(yīng)進(jìn)行說明，圖示如下E(斷鍵)=679kJ;E(成鍵)= 862kJ反應(yīng)過程的能量變化:E=E(成鍵)-E(斷鍵)=183kJ/mol當(dāng)E0, 放熱反應(yīng), 反應(yīng)體系能量降低；當(dāng)E0, 吸熱反應(yīng), 反應(yīng)體系能量升高。*實例* 已知拆開1molH2中的化學(xué)鍵要吸收436kJ的能量，拆開1molO2中的化學(xué)鍵要吸收496kJ的能量，形成水分子中的1mol H-O鍵要放出463kJ的能量，試說明2H2+O2=2H2O中的能量變化。*練習(xí)* 已知破壞1molNN鍵、H-H鍵和N-H鍵分別需要吸收的能量為946kJ、436kJ、391kJ。試計算1mo

2、lN2(g)和3 molH2(g)完全轉(zhuǎn)化為NH3(g)的反應(yīng)熱的理論值。一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1. 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因 (1)物質(zhì)中的原子之間是通過_結(jié)合的. (2)斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要_,形成生成物中的化學(xué)鍵要_. (3)化學(xué)鍵的_和_是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因.化學(xué)鍵吸收能量放出能量斷裂形成2. 決定化學(xué)反應(yīng)中能量變化的因素 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨有_變化 一個確定的化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量，決定于_ (1) 反應(yīng)物總能量大于生成物總能量, 反應(yīng)_ (2) 反應(yīng)物總能量小于生成物總能量, 反應(yīng)_能量反應(yīng)物的總能量與生成物總能量的相對大小放

3、熱吸熱思考練習(xí)放熱降低的部分能量通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為熱能釋放給環(huán)境升高吸熱反應(yīng)物從環(huán)境中吸收能量.反應(yīng)物A 即時練習(xí)實驗探究升高氣泡放熱【實驗2-1】刺激性變藍(lán)有NH3生成變得很涼吸熱 粘在了燒杯底部吸收Ba(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O升高放熱【實驗2-3】鹽酸溫度/NaOH溶液溫度/中和反應(yīng)后溶液溫度/酸堿中和反應(yīng)思考與交流思考與交流1、保溫隔熱的效果一定要好。2、酸堿濃度要準(zhǔn)確。3、溫度計要讀準(zhǔn)，水銀球要全浸在溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再讀。4、實驗操作時動作要快，以盡量減少熱量的散失。5、要用強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液。歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：2一試身手 物質(zhì)

4、之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，一定發(fā)生變化的是A.顏色 B.狀態(tài) C.化學(xué)鍵 D.原子核化學(xué)變化的最小粒子是原子，原子核不變。鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)過程中無顏色變化H2和Cl2點燃后生成HCl過程中無狀態(tài)變化例：H2I2 2HI，分析該反應(yīng)的能量變化正反應(yīng)：拆開H2和I2的鍵，形成HI鍵；逆反應(yīng)：拆開HI鍵，形成H2和I2的鍵。以下說法中不正確的是：需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)開始時都需要吸收能量E(拆鍵) E(成鍵)，則反應(yīng)放熱可逆反應(yīng)若正向放熱，則逆向一定吸熱一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、直接污染最小的一種二次能源，又稱為電力?；鹆Πl(fā)電中能量是如何轉(zhuǎn)化的

5、呢？科學(xué)視野燃燒發(fā)電機(jī) 化學(xué)能 熱能機(jī)械能電能蒸汽？能不能直接轉(zhuǎn)化？負(fù)極正極電解質(zhì)溶液e-陰離子氧化劑還原劑陽離子原電池工作原理圖示外電路內(nèi)電路氧化反應(yīng)失電子還原反應(yīng)得電子電器 將一個能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)設(shè)計成一個的原電池，構(gòu)成這個原電池的必要條件有哪些？問題探究二、原電池的形成條件形成條件一：活潑性不同的兩個電極形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中形成條件三：必須形成閉合回路形成條件四：存在自發(fā)的氧化還原反應(yīng)兩極一液成回路CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）ZnCuZnCuABCDEF 再試試 下列哪些裝置能構(gòu)成原電池?干電池負(fù)極：Zn 2e- = Zn2+（負(fù)極）（正極）正

6、極：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2總反應(yīng)：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2其他干電池：堿性鋅-錳干電池、銀-鋅紐扣電池等優(yōu)點：攜帶方便缺點：電量小，污染大鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和限度一、化學(xué)反應(yīng)的速率1、化學(xué)反應(yīng)速率及表示方法 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。 通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示化學(xué)反應(yīng)速率。即：V=C/t單位：molL-1S-1 （m

7、ol/LS ） 或 molL-1min-1 (mol/Lmin)例如：在合成氨反應(yīng)N2+3H2= 2NH3中，H2的濃度在2分鐘內(nèi)由8mol/L變?yōu)?mol/L，該化學(xué)反應(yīng)的速率是多少？ V（H2）= 3mol/Lmin 練習(xí)：一定條件下在2L的密閉容器中發(fā)生N2+3H2= 2NH3 ，在2分鐘內(nèi)，其中n(H2)由16mol變?yōu)?mol，求該反應(yīng)的速率。V（NH3）為多少？例題：反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO 的物質(zhì)的量增加了6mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少？問題1：若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少？ 若用NH3 來表示呢

8、?問題2：此反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示為什么數(shù)值不同？數(shù)值上有何規(guī)律？v(NO)=0. 04mol/Lsv(O2)=0.005mol/Lsv(NH3)=0.004mol/Ls（1）化學(xué)反應(yīng)速率都取正值，且是某一段時間內(nèi)的平均速率，不能表示即時速率。（2）在同一反應(yīng)里，用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但實際意義相同，且各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比。必須指明是用哪一種物質(zhì)來表示（3）固體和純液體的濃度視為常數(shù)（保持不變），因此，它們的化學(xué)反應(yīng)速率也視為常數(shù)。練習(xí)1：反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為： (1)v(A)=0.3mol

9、/(Ls) (2)v(B)=0.6mol/(Ls) (3)v(C)=0.4mol/)Ls) (4)v(D)=0.45mol/(Ls)則該反應(yīng)速率的快慢順序為。探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實驗：（1）取等質(zhì)量的鎂和鋁分別加入到盛有等體積等濃度的鹽酸中，觀察現(xiàn)象?？傻玫绞裁唇Y(jié)論？（2）取兩粒同樣大小的鋅粒放入到兩支試管中，分別加入0.5mol/L和4mol/L的鹽酸，觀察現(xiàn)象，可得到什么結(jié)論？探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（3）取兩塊同樣大小的鋁放到兩支試管中，加入相同濃度的鹽酸，將其中一支試管加熱，另一支不加熱，觀察現(xiàn)象，可得到什么結(jié)論？（4）在3支試管中分別加入2-3ml約5%的H2O2溶液，再

10、向其中兩支試管中加入MnO2粉末、1-2滴1mol/L FeCl3溶液，觀察現(xiàn)象，可得到什么結(jié)論？探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（5）取等量的塊狀CaCO3和粉末狀 CaCO3于兩支試管中，分別加入等濃度等體積的鹽酸，觀察現(xiàn)象，可得出什么結(jié)論？思考與交流1.人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄?2.實驗室通常要將兩種固體或顆粒狀的固體藥品研細(xì),并混合均勻 再進(jìn)行反應(yīng).原因是什么?3.實驗室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時,通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng).原因是什么?4.實驗室常用30%左右的硫酸溶液(約3.7mol/L)與鋅粒反應(yīng)制取氫氣,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后,氣泡變得稀少了(鋅粒還有剩余),如果添加一些適當(dāng)

11、濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中,氣泡又會重新增多起來.原因是什么?低溫條件,食品變質(zhì)慢.增大其接觸面積.提高其接觸機(jī)會.濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大.思考與交流Cl2H2O HClHClO 左 右正反應(yīng)方向 逆反應(yīng)方向消耗Cl2 H2O，生成HCl HClO消耗HCl HClO,生成Cl2 H2O反應(yīng)不能進(jìn)行完全以Cl2與水反應(yīng)為例，請你談?wù)効赡娣磻?yīng)的特點。同一條件 同時進(jìn)行 認(rèn)識可逆反應(yīng)練習(xí)：下列反應(yīng)是可逆反應(yīng)的是（）A、 B、2H2+O2 2H2OC、N2+3H2 2NH3D、2SO2+O2 2SO3PbPbO22H2SO42PbSO42H2O放電放電充電充電放電放電充電充電點燃通電催化劑高溫高

12、壓催化劑400500可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的最大程度，即該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度。 認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)限度Cl2H2O HClHClO正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率是如何變化的？達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時反應(yīng)停止了嗎？達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時各物質(zhì)的濃度是否變化？最大轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率(Cl2)n(Cl2)n(Cl2 總量)100%化學(xué)平衡狀態(tài)特點動正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，V正=V逆0等V正=V逆定各物質(zhì)濃度不變（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)量濃度）變外界條件變化，平衡破壞新的平衡逆只有可逆反應(yīng)才能建立平衡練習(xí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)速率都為零C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.正、逆反應(yīng)的速率相等D對于可逆反應(yīng)MN Q達(dá)到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（ ） A. M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B. M、N全部變成了QC. M、N、Q的濃度都保持不變D. 反應(yīng)已經(jīng)停止C下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成A、C 隨堂練習(xí)7:將1LN2和3LH2充