第章化學(xué)反應(yīng)與能量 課件

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)暖爐熱敷袋能量變化熱能電能光能第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化1、常見的放熱、吸熱反應(yīng)分別有哪些？知識回顧沒關(guān)系2、反應(yīng)吸熱、放熱與反應(yīng)條件有無關(guān)系。放熱反應(yīng)：①物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)②燃燒反應(yīng)③中和反應(yīng)④大部分的化合反應(yīng)⑤金屬與酸的反應(yīng)吸熱反應(yīng)：①大部分的分解反應(yīng)②C+CO2

反應(yīng)③銨鹽與堿的反應(yīng)斷裂舊化學(xué)鍵(吸收能量)＜形成新化學(xué)鍵(放出能量)則反應(yīng)

放熱從微觀角度3、若反應(yīng)物的總能量＜生成物的總能量則反應(yīng)

吸熱從宏觀角度反應(yīng)體系環(huán)境一、反應(yīng)熱焓變2、符號單位：1、定義：

反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量都可以用熱量（或換算成相應(yīng)的熱量）來表述，叫做反應(yīng)熱，又稱為焓變。△HkJ/mol或kJ·mol-1閱讀課本P2-P3（到圖1-2結(jié)束），6分鐘后回答問題

你從圖中發(fā)現(xiàn)了什么？

1、……2、……3、……觀察下列示意圖：z````xxk你發(fā)現(xiàn)了嗎？假想中的物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂時吸收總能量=化學(xué)鍵形成時放出總能量=679kJ862kJ

實(shí)驗(yàn)測得1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時放出184.6kJ的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋？反應(yīng)熱的計算：H=679kJ/mol—862kJ/mol=–183kJ/mol體系的能量如何變化？升高還是降低？環(huán)境的能量如何變化？升高還是降低？規(guī)定放熱反應(yīng)的ΔH

為“－”，是站在誰的角度？體系還是環(huán)境？放熱反應(yīng)中體系環(huán)境＋－思考1:

降低

升高

體系

由課本P2中H2+Cl2=2HCl反應(yīng)熱的計算總結(jié)出用物質(zhì)的鍵能計算反應(yīng)熱的數(shù)學(xué)表達(dá)式思考2:△H=E(反應(yīng)物總鍵能)－E(生成物總鍵能)△H＞0時反應(yīng)

熱思考3:△H＜0時反應(yīng)

熱放吸

當(dāng)有1mol或NA個H2+Cl2=2HCl反應(yīng)發(fā)生時，共放出184.6KJ的能量?；騈A個H2與NAH2完全反應(yīng)生成2NA個HCl是放出184.6KJ的能量

由課本P3中圖1-2總結(jié)出用物質(zhì)的能量計算反應(yīng)熱的數(shù)學(xué)表達(dá)式思考5:△H=E(生成物總能量)－E(反應(yīng)物總能量)思考4:二、熱化學(xué)方程式的書寫什么是熱化學(xué)方程式？

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，叫做熱化學(xué)方程式。請看以下兩個例子，再思考！問題：

意義:熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

通過以上兩個例子，說明一下熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)方程式的書寫有什么不同？(1)書寫熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，(為什么？)而常溫、常壓可以不注明，即不注明則是常溫、常壓。

(2)標(biāo)出了反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)：固體-s，液體-l，氣體-g；(為什么要標(biāo)出？)zxx`````k(3)寫出了反應(yīng)熱，還注明了“＋”，“－”

(4)方程式中的計量系數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。

注意：熱化學(xué)方程式一般不用注明反應(yīng)條件，不用↓↑→，可逆反應(yīng)用可逆號，系數(shù)表示反應(yīng)已完成的量（不代表用量）3H2(g)+N2(g)2NH3(g);H=-92kJ/mol3/2H2(g)+1/2N2(g)NH3(g);H=-46kJ/molC已知（1）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H1=akJ/mol（2）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H2=bkJ/mol（3）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H3=ckJ/mol（4）2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H4=dkJ/mol下列關(guān)系正確的是()課堂練習(xí)：A.a<c<0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>0化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)表示的意義是否要注明物質(zhì)的狀態(tài)△H的正負(fù)號與單位是否要注明溫度與壓強(qiáng)意義習(xí)題：填寫下列空格化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)表示的意義微粒個數(shù)或物質(zhì)的物質(zhì)的量。一定要整數(shù)物質(zhì)的物質(zhì)的量?？梢允欠?jǐn)?shù)是否要注明物質(zhì)的狀態(tài)否必須注明△H的正負(fù)號與單位無必須注明是否要注明溫度與壓強(qiáng)否是。250C，101KPa時可不注明意義表明反應(yīng)中物質(zhì)的變化表明反應(yīng)中物質(zhì)與能量的變化和能量

實(shí)踐活動中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)名稱中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)原理：Q=mcΔt

①Q(mào):中和反應(yīng)放出的熱量。m:反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c：反應(yīng)混合液的比熱容。Δt：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。Q=（V酸ρ酸＋V堿ρ堿）·c·（t2－t1）②V酸=V堿=50mL。c酸=0.50mol/Lc堿=0.55mol/Lρ酸=ρ堿=1g/cm3c=4.18J/（g·℃）Q=0.418（t2－t1）kJ ③●實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱●學(xué)習(xí)重點(diǎn)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定原理和方法?！駥?shí)驗(yàn)用品大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）溫度計、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液［問題］1.我們利用什么原理來測定酸、堿反應(yīng)的反應(yīng)熱(也稱中和熱)呢？

2.中和熱與反應(yīng)熱是否相同？它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系？

不同;它們都是指化學(xué)反應(yīng)放出的能量，但中和熱僅指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol水時的反應(yīng)熱。任何一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所放出的熱量都叫反應(yīng)熱，但卻不一定是中和熱。［問題］3.酸、堿反應(yīng)時，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。實(shí)驗(yàn)步驟：1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如右圖所示。中和熱的測定

大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？

答案：兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。2.用一個量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

因?yàn)樵摐囟扔嬤€要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。3.用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。.酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。4.把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？

為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。［議一議］你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因。可能的原因有：1.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計算，若實(shí)際量取時，多于50mL或小于50mL都會造成誤差）2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。討論下列問題1.本實(shí)驗(yàn)中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸，所測結(jié)果是否會有所變化？為什么？

2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液，所測中和熱的數(shù)值是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍（假定各步操作沒有失誤）？答案：1.會有所變化。因?yàn)榇姿釣槿蹼娊赓|(zhì)，其電離時要吸熱，故將使測得結(jié)果偏小。

2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時放出的熱量，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)基本和本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同（若所有操作都準(zhǔn)確無誤，且無熱量損失，則二者結(jié)果相同）。［練習(xí)］

50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/L－1NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是

。（2）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

（填“偏大”“偏小”“無影響”）。環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失偏小（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量

（填“相等”“不相等”），所求中和熱

（填“相等”“不相等”），簡述理