《化學(xué)反應(yīng)與能量的變化》上課

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量引言我們知道：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，除了生成了新物質(zhì)外，還有能量變化熱能電能光能當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時(shí)：化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)：例如①

一切燃燒反應(yīng)；②、大多數(shù)化合反應(yīng)，③、活潑金屬與酸反應(yīng)；④、酸堿中和；⑤、自燃，緩慢氧化等；⑥、放熱過(guò)程：濃硫酸溶于水，生石灰、堿溶于水等。吸熱反應(yīng)：例如①、大多數(shù)分解反應(yīng)；②、氫氧化鋇晶體與氯化銨反應(yīng)，③C與CO2

、H2O反應(yīng)。我們知道：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)同時(shí)遵守質(zhì)量守恒定律和能量守恒，那么一個(gè)反應(yīng)中的質(zhì)量與能量有沒(méi)有關(guān)系呢？有能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。能量的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。那么化學(xué)反應(yīng)中能量到底怎樣變化學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式；2、了解反應(yīng)熱和焓變的涵義；3、認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義并能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。問(wèn)題：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)有能量的變化？（用學(xué)過(guò)的知識(shí)回答）化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)鍵，重新組合成生成物的分子的過(guò)程。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量。而一般化學(xué)反應(yīng)中，舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的，而這個(gè)差值就是反應(yīng)中能量的變化。所以化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有能量的變化。第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化一、反應(yīng)熱焓變焓是與內(nèi)能有關(guān)的物理量?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量（或轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熱量）來(lái)表示，叫做反應(yīng)熱。恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的反應(yīng)熱又稱(chēng)為“焓變”。2、符號(hào)：?H3、單位：KJ/mol4、規(guī)定：（1）、反應(yīng)體系的能量降低（即放熱反應(yīng)），則?H為“－”；（2）、反應(yīng)體系的能量升高（即吸熱反應(yīng)），則?H為“＋”；即：當(dāng)?H為“－”（?H<0）時(shí)，為放熱反應(yīng)當(dāng)?H為“＋”（?H>0）時(shí)，為吸熱反應(yīng)

化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因閱讀課本P2吸收679KJ/mol放出862KJ/mol共計(jì)放出183kJ/mol△H=∑E(吸)-∑E(放)△H=679kJ/mol–862kJ/mol=-183kJ/mol我們可以發(fā)現(xiàn)：其實(shí)?H＝E（反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量）－E（生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量）從鍵能角度看：2、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng):（1）放熱反應(yīng)：生成物釋放的總能量比反應(yīng)物吸收的總能量大，這是放熱反應(yīng)。對(duì)于放熱反應(yīng)，由于反應(yīng)后放出能量（釋放給環(huán)境）而使反應(yīng)體系的能量降低。因此，規(guī)定放熱反應(yīng)的ΔH為“-”?！鱄=-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(shuí)的角度？體系還是環(huán)境？放熱反應(yīng)中體系環(huán)境＋－降低升高體系（2）吸熱反應(yīng)由于反應(yīng)通過(guò)加熱、光照等吸收能量（能量來(lái)自環(huán)境）而使反應(yīng)體系的能量升高。因此，規(guī)定吸熱反應(yīng)的ΔH為“

+”。例如：1molC與1mol水蒸氣反應(yīng)，生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的熱量。△H=+131.5kJ/mol小結(jié)：當(dāng)ΔH為“-”或ΔH<

0時(shí)，為放熱反應(yīng)。當(dāng)ΔH為“+”或ΔH>0時(shí)，為吸熱反應(yīng)；我們可以發(fā)現(xiàn)：其實(shí)?H＝E（生成物的總能量）－E（反應(yīng)物的總能量）從能量角度看：1.已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量

D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生C

2、反應(yīng)C(石墨)→C(金剛石)是吸熱反應(yīng),由此可知()A、石墨比金剛石更穩(wěn)定

B、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化

C、金剛石比石墨穩(wěn)定

D、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化課堂練習(xí)AB例1：1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=

kJ/mol。例2：拆開(kāi)lmolH—H鍵、lmolN－H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為

，1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為

。

＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol練習(xí)二、學(xué)會(huì)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)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(qǐng)看以下兩個(gè)例子，再思考！問(wèn)題：通過(guò)以上兩個(gè)例子，說(shuō)明一下熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)有什么不同？（1）、書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，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)，（為什么要標(biāo)出？）（3）、寫(xiě)出了反應(yīng)熱，還注明了“＋”，“－”（4）、方程式中的計(jì)量系數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。問(wèn)題：反應(yīng)物和生成物前的系數(shù)它代表了什么？在方程式中?H它表示了什么意義？?H它的值與什么有關(guān)系？熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，表示對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量。?H(KJ/mol)它表示每摩爾反應(yīng)所放出的熱量，?H它的值與方程式中的計(jì)量系數(shù)有關(guān)，即對(duì)于相同的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其?H不同。熱化學(xué)方程式

(1)注明物質(zhì)的狀態(tài)（s、、l、g等）

(2)右端標(biāo)出能量的數(shù)值和符號(hào)。吸熱用“+”，放熱用“-”(3)不注明溫度和壓強(qiáng)，一般指250C(1.01×105)Pa系數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)、小數(shù)或分?jǐn)?shù)。(5)系數(shù)必須與反應(yīng)熱相對(duì)應(yīng)。即擴(kuò)大或縮小相同倍數(shù)（6）方程式中不用“↓”和“↑”表示熱化學(xué)方程式表示的意義2H2（g）+O2

（g）=2H2O（l）

△H=-571.6kJ/mol反應(yīng)物和生成物的種類(lèi)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比反應(yīng)中放出或吸收的熱量。

表示：

每2mol氫氣與1mol氧氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)水，放熱571.6千焦。例題1、當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱量，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)?H=-369.2KJ/mol寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式課堂練習(xí)1、1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO

(g)，需吸收68kJ的熱量；2、2molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s)，放出314kJ熱量；3、32g

硫粉在氧氣中充分燃燒放出299.52kJ熱量，寫(xiě)出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。4、14gCO在氧氣中燃燒生成CO2，放出33.6kJ熱量，寫(xiě)出CO燃燒的熱化學(xué)方程式。S(s)+O2(g)==SO2(g)?H=-299.52kJ/mol1/2CO(g)+1/4O2(g)==1/2CO2(g)?H=-33.6kJ/mol5、在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);

H=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);

H=–890kJ/mol由1mol氫氣和2mol甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少。2066KJ6、在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=

–572kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);

H=–2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷的體積比為

(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1B4、已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是()A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）

ΔH＝＋242kJ·mol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O ΔH＝－484kJ·mol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）

ΔH＝＋242kJ·mol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）

ΔH＝＋484kJ·mol－1

A7、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2B三、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量.1.實(shí)驗(yàn)原理和步驟.(1).中和熱的定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱.(2).實(shí)驗(yàn)步驟：

用量筒量取50mL0.50mol/L的鹽酸，測(cè)其溫度,倒入量熱計(jì)；另用量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，測(cè)其溫度，并緩緩地傾入量熱計(jì)中，邊加邊用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌.觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化過(guò)程，作好記錄并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.2.實(shí)驗(yàn)操作.【交流與討論】：①.實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？防止熱量的散失.

②.為了達(dá)到此目的，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采取了哪些措施？雙層燒杯、碎泡沫塑料、蓋板.【實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)】：

a.為了保證0.50mol·L－1的鹽酸完全被NaOH中和，可以采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍稍過(guò)量，因?yàn)檫^(guò)量的堿并不參加中和反應(yīng).

b.實(shí)驗(yàn)中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室