第一节化学反应与能量的变化.ppt

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1、第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化第第1 1课时课时第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量知识回顾知识回顾：1、化学反应、化学反应伴随着能量的变化伴随着能量的变化2、能量可以热能、电能、光能等形式表现出来、能量可以热能、电能、光能等形式表现出来3、能量主要表现为热能：、能量主要表现为热能： 放热反应放热反应：化学反应化学反应 吸热反应吸热反应：燃烧反应；中和反应；燃烧反应；中和反应；金属和酸反应；金属和酸反应；大多数大多数化合反应化合反应；物质的缓慢氧化。物质的缓慢氧化。 大多数大多数分解反应；分解反应；Ba(OH)Ba(OH)2 28H8H2 2O O与与NHNH4

2、4ClCl反应；反应；反应需要反应需要持续加热持续加热和高温。和高温。习题：习题：1、（双选）下列反应中是放热反应的是（、（双选）下列反应中是放热反应的是（ ） A 浓硫酸溶于水浓硫酸溶于水 B 碳酸钙受热分解碳酸钙受热分解 C 铝片与盐酸反应铝片与盐酸反应 D 铝粉与氧化铁反应铝粉与氧化铁反应CD 铝热反应铝热反应（放热反应）（放热反应）物理变化物理变化2、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）A 伴有能量变化的物质变化都是化学变化伴有能量变化的物质变化都是化学变化B 放热反应在常温下一定很容易发生放热反应在常温下一定很容易发生C 吸热反应只有在点燃条件下才能发生吸热反应只有在点燃条件下

3、才能发生D 反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定的具有的总能量的相对大小决定的D思考：化学反应为什么会有能量的变化？思考：化学反应为什么会有能量的变化？宏观角度：宏观角度：能能量量能能量量反应物反应物反应物反应物生成物生成物生成物生成物反应过程（反应过程（I）反应过程反应过程(II) E反应物反应物 E生成物生成物 放热反应放热反应 E反应物反应物 E生成物生成物 吸热反应吸热反应能量守恒定律能量守恒定律 实验测得实验测得1molH2与与1molCl2反应生成反应生成2molHCl时时放出放出184.6kJ的热量，从微观角度应如

4、何解释？的热量，从微观角度应如何解释？化学反应的实质就是原子的重新组合，即化学反应的实质就是原子的重新组合，即旧键断裂和新键形成旧键断裂和新键形成微观角度：微观角度：断键吸热，成键放热断键吸热，成键放热（二者能量不等）（二者能量不等）你能否计算出你能否计算出H2+Cl2=2HCl是吸热还是放热反应？是吸热还是放热反应？化学键断裂时化学键断裂时吸收吸收总能量总能量= =化学键形成时化学键形成时放出放出总能量总能量= =436+243 = 679kJ4312 = 862kJ你能否计算出你能否计算出H2+Cl2=2HCl是吸热还是放热反应？是吸热还是放热反应？E吸吸 E放放，反应，反应放热放热；H

5、= 679kJ/mol 862kJ/mol= 183kJ/molH = E吸吸(反应物反应物的总键能的总键能) E放放(生成物生成物的总键能的总键能)你能否计算出你能否计算出H2+Cl2=2HCl放出的热量是多少？放出的热量是多少？新内容：新内容：一、反应热（焓变）一、反应热（焓变）1 1、定义：化学反应中的热量变化。、定义：化学反应中的热量变化。2 2、符号：、符号： H 3 3、单位：、单位： kJ/mol 或或 kJmol-14、放热反应：、放热反应： H 为“-”， H 0反应热可以通过反应热可以通过实验直接测得实验直接测得恒压条件下，反应热等于焓变恒压条件下，反应热等于焓变焓变，生成

6、物与反应物的焓值差，决定反应放热还是吸热焓变，生成物与反应物的焓值差，决定反应放热还是吸热5 5、判断：、判断：宏观角度：宏观角度：能能量量能能量量反应物反应物反应物反应物生成物生成物生成物生成物反应过程（反应过程（I）反应过程反应过程(II)能量守恒定律能量守恒定律H 0微观角度：微观角度：断键吸热，成键放热断键吸热，成键放热HE吸吸(反应物反应物的总键能的总键能) E放放(生成物生成物的总键能的总键能)习题：习题：1.下图中表示正反应是吸热反应的图像是（下图中表示正反应是吸热反应的图像是（ ）A B C D AD3、（双选）石墨在一定条件下转化为金、（双选）石墨在一定条件下转化为金刚石时，

7、要吸收能量。下列说法正确的是刚石时，要吸收能量。下列说法正确的是（）（）A.金刚石不如石墨稳定金刚石不如石墨稳定B.石墨不如金刚石稳定石墨不如金刚石稳定C.1mol石墨比石墨比1mol金刚石的总能量高金刚石的总能量高D.1mol石墨比石墨比1mol金刚石的总能量低金刚石的总能量低AD4、已知反应、已知反应A+B = C+D的能量变化如右图所的能量变化如右图所示，下列说法正确的是（示，下列说法正确的是（ ）A该反应为吸热反应该反应为吸热反应B生成物比反应物稳定生成物比反应物稳定C该反应的反应热该反应的反应热H 0D该反应只有在加热条件下才能进行该反应只有在加热条件下才能进行AA5.6、1molC

8、与与1molH2O(g)反应失成反应失成lmol CO(g)和和1mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的热量，该反的热量，该反应的反应热为应的反应热为H= kJ/mol。131.57、已知、已知键能键能（破坏（破坏1mol化学键所需要的能量）化学键所需要的能量） NN: 946KJ/mol，H-H :436KJ/mol,H-N :391KJ/mol3H2(g) + N2(g) = 2NH3(g), 从理论上计算从理论上计算H为（为（ ）A+1800KJ/mol B. + 92KJ/mol C. 92KJ/mol D. 46KJ/mol CH= E吸吸(反应反应物物总键能总键能)

9、 E放放(生成生成物物总键能总键能)=（4363+946 ）（）（23391）KJ/mol= 92 KJ/mol8、分析图中信息，回答问题：、分析图中信息，回答问题：（1）该反应是）该反应是_反应（填反应（填“吸热吸热”、“放热放热”）（2）A(g)+B(g)=C(g)+D(g) H= _（3）活化能为）活化能为_，反应体系加入催化剂，对反应，反应体系加入催化剂，对反应热是否有影响？热是否有影响？ _为什么？为什么？ _放热放热E1 E2E1否否H加入催化剂只能加入催化剂只能降低活化能降低活化能第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化第第2 2课时课时第一章第一章 化学反应与能量

10、化学反应与能量1.下列反应符合如图图示的是（下列反应符合如图图示的是（ ）A.铝片与盐酸的反应铝片与盐酸的反应 B.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl晶体的反应晶体的反应C.酸碱中和反应酸碱中和反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应甲烷在氧气中的燃烧反应B课前小测课前小测2、单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下，、单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下，下列说法正确的是下列说法正确的是A、S(s，单斜，单斜) = S(s，正交，正交) H = + 0.33kJmol -1B、正交硫比单斜硫稳定、正交硫比单斜硫稳定C、相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高、相同物质的量的正交硫比单

11、斜硫所含有的能量高D、式表示断裂、式表示断裂lmol O2中的共价键所吸收的能量比形成中的共价键所吸收的能量比形成1mol SO2中的共价键所放出的能量少中的共价键所放出的能量少297.16kJB发现之旅发现之旅思考思考：二者有何不同？：二者有何不同？ 前者注明反应条件，后者注明测定条件的前者注明反应条件，后者注明测定条件的温度和压强温度和压强 后者标出了反应物与生成物的后者标出了反应物与生成物的状态状态：气体：气体(g) 后者包含了后者包含了物质变化物质变化和和能量变化能量变化（标出了反应热（标出了反应热H）热化学方程式热化学方程式1.定义：表示定义：表示_和和_的关系的化学方程式。的关系的

12、化学方程式。2.意义：表明了化学反应中的意义：表明了化学反应中的_变化和变化和_变化变化2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H = -571.6kJmol-1表示在表示在常温常压下，常温常压下，2molH2和和1molO2完全反应完全反应生成生成2molH2O(l)时放出时放出571.6kJ的热量。的热量。物质的量物质的量能量能量反应物物质的量反应物物质的量反应热反应热3H2(g) + N2(g) = 2NH3(g) H=-92.2kJ/mol 表示表示3molH2和和1molN2完全反应完全反应生成生成2molNH3时，放出时，放出92.2kJ的热量。的热量。【练习练习】已知热

13、化学方程式：已知热化学方程式：3H2(g) + N2(g) = 2NH3(g) H=-92.2kJ/mol ，在容器中充入，在容器中充入3mol H2和和1mol N2充充分反应，最终放出的热量为分反应，最终放出的热量为 （ ）A. 92.2kJ B. 92.2kJmol C.92.2kJ D.92.2kJC【注意注意】可逆反应可逆反应的的H是是按照完全反应按照完全反应时测得的数据。时测得的数据。热化学方程式的书写规则热化学方程式的书写规则 1.标标H，注明，注明“+”、“-”及单位及单位kJ/mol 2.一般一般不写不写反应条件，反应条件，不标不标沉淀或气体符号沉淀或气体符号 3.注明注明反

14、应的反应的温度和压强温度和压强（若没有注明，就默若没有注明，就默认为是在认为是在25（298K）、）、101KPa条件下测定条件下测定的的） 4.要注明各物质的要注明各物质的状态状态：固体固体(s)(s)，液体，液体(l)(l)，气体气体(g)(g)，溶液（，溶液（aq）【例例2】在在25 ，101kPa时，有两个由时，有两个由H2和和O2化合化合成成1molH2O的反应，一个生成气态水，一个生成液的反应，一个生成气态水，一个生成液态水，其化学方程式可表示为：态水，其化学方程式可表示为：反应物和生成物的聚集状态不同，反应热反应物和生成物的聚集状态不同，反应热H不同。不同。H2O(l) = H2

15、O(g) H = +44.0kJmol-1液态水变成气态水要吸收能量液态水变成气态水要吸收能量不同状态的水的能量差不同状态的水的能量差固体固体液体液体气体气体 5.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数可以是整数，也可以是分数。量数可以是整数，也可以是分数。【解释解释】化学方程式中各物质化学式前面的化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数化学计量数只表示该物质的物质的量只表示该物质的物质的量，不表不表示物质的分子数或原子数示物质的分子数或原子数，因此化学计量数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。可以是整数，也可以是分数。阅读阅读 P4资料卡片资料

16、卡片kJ/mol的含义：的含义：每每mol反应的反应热反应的反应热6.H的值与方程式的化学计量数的值与方程式的化学计量数成倍数关系成倍数关系。2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H = - 571.6kJ/mol【牛刀小试牛刀小试】当当1mol气态气态H2与与1mol气态气态Cl2反应生成反应生成2mol气态气态HCl，放出，放出184.6KJ的热的热量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。这样书写也是正确的！这样书写也是正确的！2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H = - 571.6kJ/mol2H2O(l) = 2H2(g) + O2(

17、g) H = + 571.6kJ/mol7.当反应当反应逆向逆向进行时，进行时， 其其H数值相等数值相等，符号相反符号相反热化学方程式的书写原则热化学方程式的书写原则 标标H，注明，注明“+”、“-”及单位及单位kJ/mol 一般不写反应条件，一般不写反应条件，注明温度和压强注明温度和压强（常温常压不（常温常压不标）标） 要要注明各物质的状态注明各物质的状态：固体：固体(s)，液体，液体(l)，气体，气体(g)，溶液（溶液（aq） 热化学方程式中各物质化学式前面的热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数可化学计量数可以是整数，也可以是分数以是整数，也可以是分数 H的值与方程式的化学计量数成的

18、值与方程式的化学计量数成倍数关系倍数关系 当反应当反应逆向逆向进行时，进行时， 其其H数值相等，数值相等，符号相反符号相反2Cu(s)+O2(g) = 2CuO(s) H= 314kJ/molCu(s)+ O2(g) = CuO(s) H= kJ/mol4Cu(s)+ 2O2(g) = 4CuO(s) H= kJ/mol2CuO(s) = 2Cu(s)+ O2(g) H= kJ/mol157628+314【例例1】1mol炭粉在空气中完全燃烧，放出炭粉在空气中完全燃烧，放出393.5kJ的热量。的热量。【例例2】6g 镁条在氮气中燃烧生成镁条在氮气中燃烧生成Mg3N2，放，放出出170kJ的热

19、量，写出该反应的热化学方程式。的热量，写出该反应的热化学方程式。C(s) + O2(g) = CO2 (g) H = - 393.5kJ/mol3Mg(s) + N2(g) = Mg3N2 (s) H = - 2040kJ/mol练习：写出下列反应的热化学方程式练习：写出下列反应的热化学方程式（1）0.5molCu(固态固态) 与适量与适量O2(气态气态) 反应反应, 生生成成CuO(固态固态)， 放出放出78.5 kJ的热量。的热量。2Cu(s)+O2(g) = 2CuO(s) H= 314kJ/mol （2）2g C2H2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2放出放出的热量为的热量

20、为99.6kJ，写出，写出C2H2燃烧的热化学方燃烧的热化学方程式。程式。 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(l) H=2589.6kJ/mol作业：作业：课本课本P6 第第3、4题题注意：抄题！注意：抄题！ N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H= -92.2 kJ/mol N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H= +68 kJ/mol Cu(s)+1/2O2(g)CuO(s) H= -157 kJ/mol C(s)+H2O (g)CO(g)+H2(g) H= +131.5 kJ/mol N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) H= -622

21、 kJ/mol C8H18(l)+25/2O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l) H= -5518 kJ/mol CO(g) + H2O(g)CO2 (g)+H2 (g) H= -41 kJ/mol CO2 (g)+H2 (g) CO(g) + H2O(g) H= +41 kJ/mol 0.5molCu(固态固态) 与适量与适量O2(气态气态) 反应，反应， 生成生成CuO(固态固态)， 放出放出78.5 kJ的热量。的热量。 2g C2H2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成液态水和CO2放出的热放出的热量为量为99.6kJ，写出，写出C2H2燃烧的热化学方程式。燃烧的热化学方程式。 4g

22、CO在氧气中燃烧生成在氧气中燃烧生成CO2，放出，放出9.6kJ的热的热量，写出量，写出CO燃烧的热化学方程式。燃烧的热化学方程式。 1g硫粉在氧气中充分燃烧放出硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写热量，写出硫粉燃烧的热化学方程式。出硫粉燃烧的热化学方程式。练习：写出下列反应的热化学方程式练习：写出下列反应的热化学方程式（1）0.5molCu(固态固态) 与适量与适量O2(气态气态) 反应反应, 生生成成CuO(固态固态)， 放出放出78.5 kJ的热量。的热量。2Cu(s)+O2(g) = 2CuO(s) H= 314kJ/mol （2）2g C2H2完全燃烧生成液态水和完全燃烧生成

23、液态水和CO2放出放出的热量为的热量为99.6kJ，写出，写出C2H2燃烧的热化学方燃烧的热化学方程式。程式。 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(l) H=2589.6kJ/mol第一节第一节 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化第第3 3课时课时第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量思考：以下两个反应中，反应热思考：以下两个反应中，反应热H哪个比较大？为什么？哪个比较大？为什么？H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) H1 = a kJ/molN2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g) H2 = + b kJ/molH1 H2思考：以下两

24、个反应中，反应热思考：以下两个反应中，反应热H哪哪个比较大？放出的热量呢？为什么？个比较大？放出的热量呢？为什么？S(g) + O2(g) = SO2 (g) H1 = a kJ/molS(s) + O2(g) = SO2(g) H2 = b kJ/molH1 H2 ,a ,a b b C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) H1 = a kJ/molC(s) + O2(g) = CO2(g) H2 = b kJ/mol思考：以下两个反应中，反应热思考：以下两个反应中，反应热H哪哪个比较大？放出的热量呢？为什么？个比较大？放出的热量呢？为什么？H1 H2 ,a ,a b b 已知：已知

25、： （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0C1、今有如下三个热化学方程式：、今有如下三个热化学方程式： H2(g)1/2O2(g)2H2O(g) H= a kJmol1, H2(g)1/2O2(g)H

26、2O(l) H= b kJmol1， 2H2(g)O2(g)2H2O(l) H= c kJmol1， 关于它们的下列表述正确的是（关于它们的下列表述正确的是（ ） A. 它们都是吸热反应它们都是吸热反应 B. a、b和和c均为正值均为正值 C. 2b = a D. 2b = cD2、下列热化学方程式书写正确的是、下列热化学方程式书写正确的是 （ ）A. C(s)+O2(g) = CO2(g) H= +393.5kJ/molB. 2SO2+O2 = 2SO3 H= -196.6kJ/molC. H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) H=-285.8kJ/molD. 2H2(g)+O2(

27、g) = 2H2O(l) H= 571.6kJC3、沼气是一种能源，它的主要成分是、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成完全燃烧生成CO2和和H2O时，放出时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是的热量。则下列热化学方程式中正确的是A. 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = + 890 kJ/molB. CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890kJ/molC. CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD. 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC点拨：点拨： 热化学方程式书写正误的判断可从热化学方程式书写正误的判断可从物质的物质的聚集状态、聚集状态、H的正负号、物的正负号、物质的量的大小、单位质的量的大小、单位等主要方面入手。等主要方面入手。