6.2化學(xué)反應(yīng)中的熱課件高一下學(xué)期化學(xué)

§6.2化學(xué)反應(yīng)中的熱不僅僅是食物，每種物質(zhì)的內(nèi)部都蘊(yùn)含著化學(xué)能。食物中的熱量一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化物質(zhì)的燃燒也釋放出能量。一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化能量可以轉(zhuǎn)化為不同的形式。化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為光能、熱能外，還可以轉(zhuǎn)化為電能。相反，也可以由電能、光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。這些都遵循著能量守恒定律。一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化如何通過實(shí)驗(yàn)說明反應(yīng)中有熱量變化？【實(shí)驗(yàn)1】

在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測量溶液溫度的變化。一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①鎂條溶解，看到有氣泡產(chǎn)生②用手觸摸反應(yīng)后的試管，

.③用溫度計(jì)測得反應(yīng)后溫度_______該反應(yīng)

熱量手感到發(fā)燙升高放出Mg+2H+=Mg2++H2↑離子方程式：一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化如何通過實(shí)驗(yàn)說明反應(yīng)中有熱量變化？【實(shí)驗(yàn)2】

將20gBa(OH)2?8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上，用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象。一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化如何過實(shí)驗(yàn)說明反應(yīng)中有熱量變化？一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①聞到

氣味②用手觸摸杯壁下部，__________③混合物呈

狀

該反應(yīng)

熱量。冰涼吸收刺激性糊化學(xué)方程式：Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化。吸收熱的化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放出熱的化學(xué)反應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1.概念(1)把

熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。(2)把

熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。釋放吸收特別提醒：

吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均是化學(xué)反應(yīng)。NaOH固體溶于水、濃H2SO4溶于水，屬于放熱過程，不屬于放熱反應(yīng)；NH4NO3固體溶于水，升華、蒸發(fā)屬于吸熱過程，不屬于吸熱反應(yīng)。一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)可以分為：①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)②銨鹽與堿的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2與NH4Cl反應(yīng)③C與H2O(g)反應(yīng)，C與CO2反應(yīng)④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)例1.下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是（

）①鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)②將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰鄹杀苈人徕浄纸庵蒲鯕猗菁淄樵谘鯕庵械娜紵磻?yīng)A.①④ B.②③

C.①④⑤ D.②④D典例解析典例解析例2：判斷下列反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？1.鎂條的燃燒。2.高溫下木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳。3.氧化鈣與水的反應(yīng)。4.高溫煅燒石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。5.炸藥爆炸6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)7.甲烷在氧氣中的燃燒8.鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因∑E(反應(yīng)物)放出能量∑E(生成物)高低∑E(反應(yīng)物)＞∑E(生成物)放出部分空氣+放出的能量=放熱反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量的變化？1.宏觀角度二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因高低吸收能量∑E(反應(yīng)物)+吸收的能量=

∑E(反應(yīng)物)＜∑E(生成物)吸熱反應(yīng)∑E(生成物)吹進(jìn)部分空氣二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量<生成物總能量放熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量>生成物總能量用圖形表征化學(xué)反應(yīng)中能量變化能量越低越穩(wěn)定二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因【例3】硅是太陽能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示，回答下列問題：①是_____反應(yīng)，②是_____反應(yīng)，③是_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。吸熱放熱吸熱思考化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，可以用反應(yīng)物與生成物的總能量的變化來說明，微觀上怎么解釋？提示：化學(xué)反應(yīng)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成有無能量變化？二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因分開小磁球需要能量（需施外力）小磁球相互吸引會釋放能量（球體因撞擊而發(fā)熱）化學(xué)鍵如同小磁球之間的作用力，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成會放出能量。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因2、化學(xué)鍵角度（微觀層面）Cl2＋H2=2HClHHClClClClHHClHClH吸收能量釋放能量二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因圖中的x、y值分別為多少？吸收242.7kJ+436.4kJ

H－HCl－Cl2H－Cl放出2×431.8kJ=679.1kJ=863.6kJCl2＋H2=2HClHHClClClH二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因計(jì)算該反應(yīng)的ΔH？吸收242.7kJ+436.4kJ

H－HCl－Cl2H－Cl放出2×431.8kJ該反應(yīng)放出能量:=679.1kJ=863.6kJ<863.6kJ－679.1kJ=184.5kJCl2＋H2=2HClHHClClClH二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因吸收放出吸熱放熱化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的本質(zhì)原因。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因【例4】已知斷裂1mol共價(jià)鍵所需要吸收的能量分別為：H—H鍵：436kJ；I—I鍵：153kJ；H—I鍵：299kJ。下列對反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)的判斷中，錯(cuò)誤的是(

)A．該反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)

B．該反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)

C．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)

D．I2與H2具有的總能量大于生成的HI具有的總能量B二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因共價(jià)鍵的鍵能：斷開氣態(tài)物質(zhì)中1mol某種共價(jià)鍵生成氣態(tài)原子需要吸收的能量。1、共價(jià)鍵的鍵能越大，該共價(jià)鍵越牢固。2、斷開1mol某化學(xué)鍵所需的能量與形成1mol該化學(xué)鍵放出的能量相等。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因物質(zhì)能量高低、化學(xué)鍵能大小、穩(wěn)定性三者之間的的關(guān)系是怎樣的？物質(zhì)的化學(xué)鍵越牢固，斷裂時(shí)需要吸收的能量越多，形成時(shí)釋放的能量越多，物質(zhì)具有的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。石墨比金剛石更穩(wěn)定討論二、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化對于可逆反應(yīng)來說，若正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反之亦然。二、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化規(guī)律吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂或形成時(shí)的能量變化判斷——用于計(jì)算。若斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的總能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的總能量,屬于放熱反應(yīng),反之是吸熱反應(yīng)。(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小判斷——決定因素。若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,屬于放熱反應(yīng),反之是吸熱反應(yīng)。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷。由不穩(wěn)定的物質(zhì)(能量高)生成穩(wěn)定的物質(zhì)(能量低)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化規(guī)律吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法(4)根據(jù)反應(yīng)條件判斷。凡是持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)。典例解析例5．化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。共價(jià)鍵的鍵能是兩種原子間形成1mol共價(jià)鍵(或其可逆過程)時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知H—H鍵的鍵能為436kJ·mol－1、Cl—Cl鍵的鍵能為243kJ·mol－1、H—Cl鍵的鍵能為x，若1molH2(g)與1molCl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)放出183kJ的熱量，則x為(

)A．496kJ·mol－1

B．431kJ·mol－1C．862kJ·mol－1 D．248kJ·mol－1B三、熱化學(xué)方程式化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化如何定量表示？三、熱化學(xué)方程式1、概念：能表示化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式。C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.6kJ·mol－12、意義：①表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化②表明了化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化物質(zhì)變化熱量變化三、熱化學(xué)方程式觀察下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式，與化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？三、熱化學(xué)方程式3、熱化學(xué)方程式的書寫注意事項(xiàng)：②反應(yīng)放出或吸收的熱用ΔH表示，在化學(xué)方程式的右邊用空格隔開，負(fù)值表示在該條件下反應(yīng)放熱，正值表示在該條件下反應(yīng)吸熱，單位為：kJ?mol－1；①需要標(biāo)明所有物質(zhì)在反應(yīng)條件下的狀態(tài)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、溶液分別用g、l、s、aq表示)；三、熱化學(xué)方程式3、熱化學(xué)方程式的書寫注意事項(xiàng)：④ΔH的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比例關(guān)系。對于同一反應(yīng)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等，符號相反。③化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量；三、熱化學(xué)方程式3、熱化學(xué)方程式的書寫注意事項(xiàng)：⑤不需要注明反應(yīng)條件，不用標(biāo)↑、↓；CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=178.2kJ?mol－1表示1molCaCO3固體完全分解生成1molCaO固體和1molCO2氣體吸收178.2kJ的熱量。該熱化學(xué)方程式表示的含義是什么？三、熱化學(xué)方程式“五看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤一看方程式是否配平；二看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；三看ΔH的“＋”“－”符號是否正確；四看反應(yīng)熱的單位是否為“kJ·mol－1”；五看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對應(yīng)。技巧典例解析例6．在常溫常壓下，1gH2在足量Cl2中完全燃燒生成HCl氣體，放出92.3kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式中正確的是(

)A．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－92.3kJ·mol－1B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH＝92.3kJ·mol－1C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝184.6kJ·mol－

D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝184.6kJ·mol－1D三、熱化學(xué)方程式（1）2SO2＋O2===2SO3

ΔH＝－196.6kJ·mol－1（2）2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－517.6kJ·mol－1（3）H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ（4）C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝393.5kJ·mol－1（5）CaCO3(g)===CaO＋CO2(g)

ΔH＝177.7kJ（6）C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝－131.3kJ·mol－1例7：判斷正誤并說明原因未標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)正確ΔH單位錯(cuò)誤ΔH應(yīng)為負(fù)值CaO未標(biāo)明狀態(tài)ΔH應(yīng)為正值三、熱化學(xué)方程式4、熱化學(xué)方程式的書寫步驟例8：根據(jù)所給信息完成下列熱化學(xué)方程式：(1)已知1molC(s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_________________________________。(2)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出22.67kJ的熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________________________。(3)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1，請寫出1molNH3分解對應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________。三、熱化學(xué)方程式熱值：一定條件下單位質(zhì)量的可燃物完全燃燒所放出的熱。物質(zhì)煤炭石油天然氣氫氣熱值/kJ·g－1約33約48約56143根據(jù)數(shù)據(jù)，分析熱值大小。氫氣>天然氣>石油>煤炭C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.6kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1制備存儲運(yùn)輸開采成本四、燃料燃燒釋放的能量知識梳理1.熱值：一定條件下單位質(zhì)量的可燃物完全燃燒所放出的熱。2.常見燃料（1）目前使用最多的能源：化石燃料。（2）化石燃料需亟待解決的問題儲量有限，不可再生；燃燒利用率低，污染環(huán)境。產(chǎn)生的大氣污染物：粉塵、SO2、氮氧化物(NOx)、CO等（3）節(jié)能減排的措施節(jié)約現(xiàn)有能源；提高燃料使用效率；開發(fā)新能源四、燃料燃燒釋放的能量下圖為近30年我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化，分析呈現(xiàn)的特點(diǎn)？這30年發(fā)生的變化？原因分析？目前我國使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然氣。尤其是煤，遠(yuǎn)高于世界平均水平。四、燃料燃燒釋放的能量2019年中國能源消費(fèi)總量初步統(tǒng)計(jì)，全年能源消費(fèi)總量48.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的57.7%；天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的23.4%新能源有太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和氫能等。四、燃料燃燒釋放的能量在生產(chǎn)和生活中應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料？①熱值；②價(jià)格；③對環(huán)境的影響；④儲量；⑤開采、運(yùn)輸。氫氣燃燒1g釋放143kJ的熱，是汽油的3倍——熱值高；產(chǎn)物水——環(huán)保；來源水——原料廣泛。還有太陽能等。四、燃料燃燒釋放的能量在生產(chǎn)和生活中應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料？①熱值；②價(jià)格；③對環(huán)境的影響；④儲量；⑤開采、運(yùn)輸。為何太陽能、氫能等新能源不大規(guī)模使用，面臨什么困境？四、燃料燃燒釋放的能量1.能源特點(diǎn)：熱值高；原料廣；無污染。2.目前氫燃料的應(yīng)用實(shí)例(1)作人造衛(wèi)星和運(yùn)載火箭(2)作氫動(dòng)力汽車、混合動(dòng)力有軌電車(3)氫燃料電池五、氫燃料的應(yīng)用前景3.氫能的產(chǎn)生(1)水煤氣法(2)電解水五、氫燃料的應(yīng)用前景3.氫能的產(chǎn)生(3)光解法五、氫燃料的應(yīng)用前景4.開發(fā)和利用氫能需要克服的問題(1)困難：能耗高、儲存和運(yùn)輸困難等。(2)方法：①研究太陽能分解水、藍(lán)綠藻等低等植物和微生物在陽光作用下分解水制氫氣等新方法，解決能耗問題。②發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用貯氫材料，解決氫氣的儲存和運(yùn)輸問題。五、氫燃料的應(yīng)用前景太陽能的利用1.太陽能的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：太陽能是巨大、無盡的能源；太陽能為人類共享，可免費(fèi)使用；對環(huán)境無污染。缺點(diǎn)：受季節(jié)、地區(qū)、氣候等影響，不能維持常量等。2.太陽能與其他能源的轉(zhuǎn)換關(guān)系直接利用：光合作用、太陽能熱水器、太陽能電池、光解水制氫氣（光能分別轉(zhuǎn)為化學(xué)能、熱能、電能）間接利用：化石燃料、火力發(fā)電（太陽能間接轉(zhuǎn)為化學(xué)能、機(jī)械能和電能）拓展視野1.下列說法不正確的是(

)①化石燃料在任何條件下都能充分燃燒