化学反应中的热效应省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件.ppt

,中学化学资料网/专用模板,大浪淘沙，精编各地精华,www.e-,中学化学资料网,集各地最新资料精华 按“教材目录、知识体系”编排,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,专题1 化学反应与能量改变,第一章 化学反应与能量改变,第一节 化学反应热效应,1/37,【温故而知新】：,回顾1,化学反应过程中现有物质改变，同时又总是伴伴随能量改变.在我们以前所学化学反应中有哪些是放热反应？有哪些是吸热反应？,活泼金属与水或酸反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应.,吸热反应：,放热反应：,多数分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应、水煤气生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳.碳、氢气还原金属氧化物。,2/37,【回顾2】,化学反应,实质是什么？,为何,化学反应过程中会有能量改变？,试计算下列图所表示化学反应反应热,3/37,反应热436kJ/mol243kJ/mol 431kJ/mol2,183kJ/mol,反应热反应物总键能生成物总键能,4/37,反应物分子,断键,时,吸收,能量,反应物分子,断键,时,吸收,能量,生成物分子,成键,时,释放,能量,生成物分子,成键,时,释放,能量,放热反应,吸热反应,5/37,化学反应中能量改变,宏观,：,反应物和生成物所含有能量不一样.,微观,：,旧化学键断裂时所吸收能量与新化学键形成时所放出能量不一样.,小结：,6/37,阅读教材P,2,、P,5,回答以下问题：,1,、怎样了解“焓”与“焓变”,2、反应热与焓变之间关系怎样？,焓：用来描述物质所含有能量物理量。,符号：H，单位：kJ/mol,焓变：在压强一定条件下，化学反应过程,中,能量改变（即反应产物与反应物能量差）,全部转化为热能，则,焓变,H,=反应热Q,P,。,7/37,分析,以放热反应为例分析,能量转换：,反应体系能量怎样改变？,环境能量怎样改变？,要求放热反应,H,为“”，,是站在谁角度,？,放热反应中：反应物能量=生成物能量+能量（,H,）,H=,生成物能量反应物能量,体系,环境,8/37,放热反应：,吸热反应：,H0或 H为“”,H0 或H为“”,放热,反应物,生成物,能量,反应过程,H0,H生成物能量反应物能量,吸热,反应物,生成物,能量,反应过程,H0,？,能否判断物质稳定性？,9/37,一、反应热和焓变.,1.反应热：,化学反应在一定温度下进行时，反应所吸收或释放热量.,2.焓变：,在,恒压,条件下，化学反应过程中所吸收或释放热量称为反应,焓变.,符号：,H,单位：,kJ/mol,要求,：,当H为“”（H0）时，为吸热反应.,本节知识关键点：,10/37,习题：,1、以下说法不正确是（）,A、放热反应不需要加热即可发生,B、化学反应过程中能量改变除了热能外，也能够是光能、电能等,C、需要加热才能进行化学反应不一定是吸热反应,D、化学反应热效应数值与参加反应物质多少相关,A,11/37,2、将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停顿加热，反应仍能够连续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明了（）,A、该反应是吸热反应；,B、该反应是放热反应；,C、铁粉和硫粉在常温下难以发生反应,D、生成物硫化亚铁总能量高于反应物硫粉和铁粉总能量,B,12/37,Q:怎样在化学反应中正确反应其热量改变？,13/37,【交流与讨论】：,二、热化学方程式.,能把一个化学反应中物质改变和反应焓变同时表示出来方程式.,观察以上热化学方程式，分析其与普通化学方程式有何不一样？,H,2,(,g,)+,Cl,2,(,g,)=,2HCl,(,g,),=-184.6,kJ/mol,H,CH,4,(,g,)+,2O,2,(,g,)=,CO,2,(,g,)+,2H,2,O,(,l,),=-890.3,kJ/mol,H,NaOH,(,aq,)+,HCl,(,aq,)=,NaCl,(,aq,)+,H,2,O,(,l,)=,-57.3,kJ/mol,H,14/37,H,2,(g)+I,2,(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol,1.热化学方程式包含物质改变和能量改变两个部分，二者缺一不可.,普通化学方程式只包含物质改变一个部分.,物质改变,能量改变,15/37,H,2,(g)+I,2,(g)=2HI(g)H=14.9kJ/mol,200,101kPa,2.热化学方程式需注明反应时温度和压强.对于 25、101kPa时进行反应可不注明.,普通化学方程式不需注明温度和压强.,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(g)H=241.8kJ/mol,1,2,16/37,3.热化学方程式需注明各物质状态.,普通化学方程式不需注明物质状态.,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(g)H=241.8kJ/mol,1,2,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(l)H=285.8kJ/mol,1,2,H,2,O(g)=H,2,O(l),H,2,O(l)=H,2,O(g),H=44kJ/mol,H=44kJ/mol,17/37,4.热化学方程式中化学计量数表示参加反应各物质,物质量，可为整数或分数.,普通化学方程式中化学计量数表示原子、分子数目，,只能为整数，不能为分数.,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(g)H=241.8kJ/mol,1,2,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(l)H=285.8kJ/mol,1,2,18/37,书写热化学方程式注意点：,1.需注明反应温度和压强(如在25、101kPa下进行反应，可不注明).,2.应注明反应物和生成物聚集状态.,3.对于相同反应，若化学方程式中系数加倍，则 H数值绝对值也加倍；若反应逆向新型，则,H符号改变，绝对值不变。,4.H单位意义,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(g)H=241.8kJ/mol,1,2,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(l)H=285.8kJ/mol,1,2,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(g)H=483.6kJ/mol,19/37,A.2C,2,H,2,(g)+5O,2,(g)=4CO,2,(g)+2H,2,O(l)H=4b kJ/mol,B.C,2,H,2,(g)+5/2O,2,(g)=2CO,2,(g)+H,2,O(l)H=+2b kJ/mol,C.2C,2,H,2,(g)+5O,2,(g)=4CO,2,(g)+2H,2,O(l)H=2b kJ/mol,D.2C,2,H,2,(g)+5O,2,(g)=4CO,2,(g)+2H,2,O(l)H=+b kJ/mol,1.（05全国卷I 第13题)已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧热化学方程式正确是,A,【课堂练习】：,20/37,2.,(06江苏)以下各组热化学方程式中，化学反应,H,前者大于后者是,.C(s)O,2,(g)=CO,2,(g),H,1,C(s)O,2,(g)=CO(g),H,2,.S(s)O,2,(g)=SO,2,(g),H,3,S(g)O,2,(g)=SO,2,(g),H,4,.H,2,(g)O,2,(g)=H,2,O(l),H,5,2H,2,(g)O,2,(g)=2H,2,O(l),H,6,.CaCO,3,(s)=CaO(s)CO,2,(g),H,7,CaO(s)H,2,O(l)=Ca(OH),2,(s),H,8,A.B.C.D.,c,21/37,HH,1,+H,2,盖斯定律直观化,22/37,CO(g),C(s),CO,2,(g),H,2,H,1,H,3,H,2,H,1,H,3,=+,23/37,C(s)+1/2O,2,(g)=CO(g)H,1,？,CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g)H,2,-283.0 kJ/mol,C(s)+O,2,(g)=CO,2,(g)H,3,-393.5 kJ/mol,+),H,1,+H,2,=H,3,H,1,=H,3,H,2,=-393.5 kJ/mol(-283.0 kJ/mol),=-110.5 kJ/mol,24/37,【课堂练习】：,1.已知,.CO(g)+1/2 O,2,(g)=CO,2,(g)H,1,=283.0 kJ/mol,.H,2,(g)+1/2 O,2,(g)=H,2,O(l)H,2,=285.8 kJ/mol,.C,2,H,5,OH(l)+3 O,2,(g)=2 CO,2,(g)+3 H,2,O(l),H,3,=-1370 kJ/mol,试计算.2CO(g)4 H,2,(g)=H,2,O(l)C,2,H,5,OH(l)H,解:依据盖斯定律，反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应热效应都是相同.下面就看看反应能不能由三个反应经过加减乘除组合而成，也就是说，看看反应能不能分成几步完成.,2+4-=所以，HH12 H24 H3 283.22 285.84 1370 339.2 kJ/mol,25/37,2.已知：,.C(石墨，s)+O,2,(g)=CO,2,(g)H,1,=-393.5kJ/mol,.C(金刚石，s)+O,2,(g)=CO,2,(g)H,2,=-395.0kJ/mol,写出石墨变成金刚石热化学方程式(25,101kPa时).,解：,-得：,C(石墨，s)=C(金刚石，s)H=+1.5kJ/mol,26/37,3.某次发射火箭，用N,2,H,4,（肼）在NO,2,中燃烧，生成N,2,、液,态H,2,O.已知：,N,2,(g)+2O,2,(g)=2NO,2,(g)H,1,=+67.2kJ/mol,N,2,H,4,(g)+O,2,(g)=N,2,(g)+2H,2,O(l)H,2,=-534kJ/mol,假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应热化学方,程式.,2 N,2,H,4,(g)+2NO,2,(g)=3N,2,(g)+4H,2,O(l)H=,1135.2kJ/mol,27/37,五、能源充分利用.,1.世界上最主要化石燃料有哪些？有何优点？,煤、石油、天然气；它们燃烧热都很高.,2广义地讲，哪些物质可称为燃料？,能够发生燃烧反应放出热量物质都可称为燃料.,3.新能源有哪些？,太阳能、生物能、风能、地热能、海洋能.,28/37,【燃烧热介绍】：,在101kPa时，,1mol,物质,完全燃烧,生成,稳定氧化物,时所放出热量，叫做该物质燃烧热.,说明：,.在101kPa时，完全燃烧生成稳定氧化物.如C完全燃烧应生成C0,2,(g)而生成CO(g)属于不完全燃烧；又如H,2,燃烧生成液态H,2,0，而不是气态水蒸气.,.燃烧热通常是由试验测得.,.可燃物以1mol作为标准进行测量，所以计算燃烧热时，热化学方程式常以分数表示.,29/37,三、中和反应反应热测量.,1.知识链接,(1)中和热定义：,在,稀溶液,中，酸跟碱发生中和反应而生成,1molH,2,0,，这时反应热叫做中和热.,(2)中和热测定原理：,Q=-C(T,2,-T,1,)或Q=-cm(T,2,-T,1,),a、溶液比热近似等于水比热：4.18kJ/(Kkg)；,b、酸碱稀溶液密度可近似等于1g/cm,3,；,【提醒】,30/37,1）该试验分别用50mL 1mol/L盐酸溶液和NaOH溶液反应，则该中和反应反应热表示式为：,；,2）上式表示是不是该反应反应热？是不是中和热？,交流研讨,Q=-0.418(T,2,-T,1,)kJ,HQ/n=-0.418(T,2,-T,1,)/n kJ/mol,31/37,2.试验操作.,【交流与讨论】：,.,试验成功关键是什么？,预防热量散失.,.为了到达此目标，试验过程中采取了哪些办法？,双层烧杯、碎泡沫塑料、盖板.,(2).试验步骤：,用量筒量取,50mL 0.50mol/L盐酸，测其温度,倒入量热计；另用量筒量取50mL 0.50mol/L NaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入量热计中，边加边用玻璃棒搅拌.观察反应中溶液温度改变过程，作好统计并进行数据处理.,32/37,【试验注意事项】：,a.为了确保0.50mol L,1,盐酸完全被NaOH中和，能够采取0.55molL,1,NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量碱并不参加中和反应.,b.试验中所用盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用.,c.要使用同一支温度计.分别先后测量酸、碱及混合液温度时，测定一个溶液后必须用水冲洗洁净并用滤纸擦干.温度计水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数.,33/37,d.操作时动作要快，尽可能降低热量散失.,e.试验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热数值偏低.,34/37,3.试验数据处理.,a.取三次测量所得数据平均值作为计算依据.,【思索】：,假如某一次试验数据与另外两次试验数据差异显著，怎么办？,35/37,【课堂练习】：,（,苏州一模-19）试回答以下中和热测定相关问题.,(1).试验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50molL,1,盐酸、0.55molL,1,NaOH溶液，尚缺乏试验用具是_.,(2).试验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒_，其原因是_.,(3).试验时所用盐酸及NaOH溶液体积均为50mL，各溶液密度为1g/cm3，生成溶液比热容C4.18J/(g)，试验起始温度为t1，终止温度为t2。试推断中和热计算式：,H_.,温度计、量筒（两个,）,不能,铜丝易导热，使试验过程中热量损失较大,16.72（t,2,t,1,）kJ/mol,36/37,四、反应热计算.,【交流与讨论】：,怎样测定C(s)+1/2O,2,(g)=CO(g)反应热H,1,？,.能直接测定吗？怎样测？,.若不能直接测，怎么办？,1.盖斯定律内容:,不论化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同.换句话说,化学反应反应热只与反应体系始态和终态相关,而与反应路径无关.,37/37,