人教版高一化学化学反应中的热量变化课件 苏教.ppt

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1、第二单元第二单元 化学反应中的热量化学反应中的热量一一化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化2021/8/9 星期一1化学化学化学变化中除有新物质生成外,必然化学变化中除有新物质生成外,必然伴随有能量(热能、光能、电能)的变化。伴随有能量(热能、光能、电能)的变化。思考:请同学们列举你了解的在生活中应用到思考:请同学们列举你了解的在生活中应用到的化学反应中的能量的化学反应中的能量利用化学反应利用化学反应:一是制取物质、一是制取物质、二是利用反应中的能量二是利用反应中的能量2021/8/9 星期一2实验方案 实验现象 结论 实验一:镁条与盐酸反应,用手触摸试管,感受温度。实验二:氢氧化钙固体与

2、氯化铵固体反应,用手触摸塑料袋,感受温度。试管外壁试管外壁发热发热镁与盐酸反应镁与盐酸反应有热量放出有热量放出温度降低温度降低氢氧化钙固体与氯化铵固体反应需要吸收热量2021/8/9 星期一31物质发生化学变化的实质:物质发生化学变化的实质:物质发生化学变化的过程,实质上就是旧的化学键物质发生化学变化的过程,实质上就是旧的化学键断裂和新的化学键形成过程。断裂和新的化学键形成过程。断开化学键:吸收能量断开化学键:吸收能量 形成化学键:放出能量形成化学键:放出能量 2化学反应中的能量变化:通常表现为热量的变化化学反应中的能量变化:通常表现为热量的变化一一化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化生成

3、物生成物反应物反应物吸吸收收能能量量生成物生成物反应物反应物生成物生成物放放出出能能量量2021/8/9 星期一4H H H HH H2 2 +Cl+Cl2 2 =2HCl=2HCl旧键断裂旧键断裂H HH HClClClCl+ClClClClClClH HClClH H新新键键形形成成问题解决问题解决:N N2 2 +3H+3H2 2 =2NH=2NH3 32021/8/9 星期一5化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。一一化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化3放热

4、反应和吸热反应4反应热化学反应过程中放出或吸收的热量化学反应过程中放出或吸收的热量用用H表示,单位:表示,单位:kJmolkJmol1 1 H0时,为放热反应;时,为放热反应;H0 0时,为吸热反应。时,为吸热反应。2021/8/9 星期一6常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应放热反应放热反应燃料的燃烧燃料的燃烧中和反应中和反应金属与酸金属与酸吸热反应吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)28H2O+NH4Cl2021/8/9 星期一71 1、判断下列是放热反应还是吸热反应:、判断下列是放热反应还是吸热反应:1.1.镁条的燃烧镁条的燃烧2.2.浓硫酸的稀释浓硫酸的稀释

5、3.3.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳4.4.氧化钙与水的反应氧化钙与水的反应5.5.高温煅烧石灰石高温煅烧石灰石6.6.炸药爆炸炸药爆炸7.NaOH 7.NaOH 和和 NH NH4 4ClCl的反应的反应问题解决问题解决:2021/8/9 星期一8一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化2.2.化学反应实质:化学反应实质:吸收能量吸收能量吸热吸热放热放热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程 旧键的断裂旧键的断裂 新键的形成新键的形成 吸热吸热放热放热反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程E反反 E生生E反反 E生生 放

6、出能量放出能量 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应E放放 E吸吸E放放 E吸吸2021/8/9 星期一9 实验测得实验测得1molH2和和1molCl2反应生成反应生成2molHCl时放出时放出184.5kJ的能量,该反应的反应热为:的能量,该反应的反应热为:H184.5kJmol1 微观解释:微观解释:1mol H2中的中的HH键断裂时吸收键断裂时吸收436.4kJ的能量的能量1molCl2中的中的ClCl键断裂时吸收键断裂时吸收242.7kJ的能量的能量1molHCl中的中的HCl键形成时放出键形成时放出431.8kJ的能量的能量所以,所以,1molH2和和1molCl2反应生成反应生成2

7、molHCl时,时,放出放出431.8kJ2(436.4kJ+242.7kJ)=184.5kJ的能量。的能量。2021/8/9 星期一10 H H2 2(g g)+Cl+Cl2 2(g g)=2HCl=2HCl(g g)H=-184.6kJ/mol5.5.热化学方程式热化学方程式1.1.定义定义:表明反应放出或吸收的热量的化学方程式表明反应放出或吸收的热量的化学方程式观察以下热化学反应方程式,你发现了什么?观察以下热化学反应方程式,你发现了什么?2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g)O(g)H H-483.6 kJ/mol-483.6 kJ/mol2H2

8、H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/mol结论:结论:同种物质聚集状态不同,能量不同同种物质聚集状态不同,能量不同2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/molH H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H H-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol结论:结论:HH 的值与化学计量数成正比的值与化学计量数成正比化学计量数只表示化学计量数只表示物

9、质的量物质的量,可用分数,可用分数2021/8/9 星期一11书写热化学方程式注意事项书写热化学方程式注意事项:(1 1)反应物和生成物要标明其聚集状态,用)反应物和生成物要标明其聚集状态,用g、l、s分分别代表气态、液态、固态。别代表气态、液态、固态。(2 2)用)用H标明恒压条件下反应放出或吸收的热量,放标明恒压条件下反应放出或吸收的热量,放热为负,吸热为正。热为负,吸热为正。(3)反应温度、压强不同其)反应温度、压强不同其H 也不同,中学阶段指的也不同,中学阶段指的是标准状况。是标准状况。(4 4)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子

10、个数,只表示物质的量,因此可以是整数或分数。个数,只表示物质的量,因此可以是整数或分数。(5 5)对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其)对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其H H 也不同,即也不同,即H H 的值与计量数成正比。的值与计量数成正比。2021/8/9 星期一12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A2SO2+O2=2SO3 H=196.6 kJ/molBH2(g)+O2(g)=H2O(g)H=241.8 kJC2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6 kJ/molDC(s)+O2(g)=CO2(g)H=+393.5 kJ/mol C问

11、题解决问题解决:2021/8/9 星期一13在相同条件下,比较下列热化学方程式在相同条件下,比较下列热化学方程式Q Q1 1与与Q Q2 2的关系的关系问题解决问题解决:Q Q1 1=Q Q2 2Q Q3 3 Q Q4 42Q2Q5 5=Q Q6 62A2A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)=2A(g)=2A2 2B(g)HB(g)H-Q-Q1 12A2A2 2B(g)=2AB(g)=2A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)H(g)H+Q+Q2 2Q Q3 3与与Q Q4 4的关系的关系2A2A2 2B(g)=2AB(g)=2A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)H(g)H+Q+Q3

12、32A2A2 2B(l)=2AB(l)=2A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)H(g)H+Q+Q4 4Q Q5 5与与Q Q6 6的关系的关系A A2 2B(g)=AB(g)=A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)H(g)H+Q+Q5 52A2A2 2B(l)=2AB(l)=2A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)H(g)H+Q+Q6 62021/8/9 星期一14 例例1 250C,1.01105Pa下,下,1g 硫粉在氧气中充分硫粉在氧气中充分燃烧放出燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式。热量,写出硫燃烧的热化学方程式。1).根据反应热书写热化学方程式根据反应热书写

13、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 热量热量32g 9.36kJ/g=299.52 kJ 1 mol 硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为:硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为:S(固固)+O2(气气)=SO2(气气);HH=-299.52 kJ molmol-S +O2 =SO2 6有关热化学方程式的计算有关热化学方程式的计算一一化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化2021/8/9 星期一15 练习练习1 250C,1.01105Pa下,下,4g CO在氧气中燃在氧气中燃烧生成烧生成CO2,放出,放出 9.6kJ热量,写出热量,写出CO燃烧的热化学燃烧的

14、热化学方程式。方程式。2CO(2CO(气气)+O)+O2 2(气气)=2CO)=2CO2 2(气气);H=-134.4 H=-134.4 kJ molmol-2CO +O2 =2CO2228gQ9.6kJ4 g解:解:设设2mol CO 燃烧放出的热量为燃烧放出的热量为 Q228g:4g=Q:9.6 kJ Q=134.4 kJ放热放热2021/8/9 星期一16 例例2 在一定条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程在一定条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程式为:式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-H=-572 kJ molmol-CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

15、;H=-H=-890 kJ molmol-由由1mol 氢气和氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。下完全燃烧时放出的热量为多少。2.)根据热化学方程式求反应热)根据热化学方程式求反应热解:解:Q=(572kJ 2)+(890 kJ3)=2956 kJ2021/8/9 星期一17 练习练习2 已知:已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);H=+H=+517.6 kJ molmol-CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);H=-H=-890.3 kJ molmol-则:则:1g 氢气和氢气和1g甲烷分别燃烧后

16、,放出热量之比约甲烷分别燃烧后,放出热量之比约为为 (A)1:34 (B)1:1.7 (C)2.3:1 (D)4.6:1517.6/4 分析:分析:890.3/16=517.6 890.3/45004 9002.2 1选选 C2021/8/9 星期一18 例例3 在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为:在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为:2H2(g)+O2(f)=2H2O(l);H=-H=-571.6 kJ molmol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);H=-H=-2220 kJ molmol-5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热氢气和丙烷的混合

17、气完全燃烧时放热3847kJ,则,则氢气和甲烷的体积比为氢气和甲烷的体积比为(A)1:3 (B)3:1 (C)1:4 (D)1:1解:设解:设H2、C3H8的物质的量分别为的物质的量分别为x,y答:氢气和丙烷的体积比为答:氢气和丙烷的体积比为 3:1 x+y=5 (571.6/2)(x)+2220y=3847 V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:13.)求混合物的组成求混合物的组成 x=3.75 moly=1.25 mol2021/8/9 星期一1916.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图我国化石燃料和水电能源消耗构成图2

18、021/8/9 星期一20 现今用的燃料是什么?主要是什么?现今用的燃料是什么?主要是什么?现今用的燃料是什么?主要是什么?现今用的燃料是什么?主要是什么?燃料充分燃烧的条件有哪些?燃料充分燃烧的条件有哪些?燃料充分燃烧的条件有哪些?燃料充分燃烧的条件有哪些?燃料燃烧时,空气不足或大大过量,分燃料燃烧时,空气不足或大大过量,分燃料燃烧时,空气不足或大大过量,分燃料燃烧时,空气不足或大大过量,分别会造成什么后果?别会造成什么后果?别会造成什么后果?别会造成什么后果?导致酸雨的主要原因之一是什么?导致酸雨的主要原因之一是什么?导致酸雨的主要原因之一是什么?导致酸雨的主要原因之一是什么?怎样高效、清

19、洁地利用煤炭?怎样高效、清洁地利用煤炭?怎样高效、清洁地利用煤炭?怎样高效、清洁地利用煤炭?怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率?怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率?怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率?怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率?二、燃料的充分燃烧二、燃料的充分燃烧空气不足,燃烧就不完全,浪费空气不足,燃烧就不完全,浪费资源,产生的大量资源,产生的大量CO危害人体危害人体健康;过量的空气会带走部分热健康;过量的空气会带走部分热量,同样造成浪费量,同样造成浪费将固体燃料粉碎,或将固体燃料粉碎,或将液体燃料以雾状喷将液体燃料以雾状喷出,以增大燃料与空出,以增大燃料与空气的接触面气的接触面煤中所含硫在

20、燃烧煤中所含硫在燃烧时会生成时会生成SO2要有适当过量的空气要有适当过量的空气燃料与空气要有足够燃料与空气要有足够大的接触面积大的接触面积2021/8/9 星期一21高效清洁利用煤炭的重要途径煤的气化(水煤气或干馏煤气)煤的气化(水煤气或干馏煤气)将焦炭在高温下与水蒸气反应,则得到将焦炭在高温下与水蒸气反应,则得到COCO和和H H2 2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温高温煤的液化煤的液化2021/8/9 星期一22 练习:如右图所示,把试管放入盛练习:如右图所示,把试管放入盛有有25时饱和石灰水的烧杯中,试时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管中开始放入几小

21、块镁片,再用滴管滴入管滴入5mL盐酸于试管中盐酸于试管中.试回答下试回答下列问题:列问题:(1)实验中观察到的现象是实验中观察到的现象是_.(2)产生上述现象的原因是产生上述现象的原因是_.(3)写出有关反应的离子方程式写出有关反应的离子方程式.(4)由实验推知,由实验推知,MgCl2溶液和溶液和H2的总能量的总能量 (填填“大于、大于、“小于小于”、“等于等于”)镁片和盐酸的总能量镁片和盐酸的总能量.2021/8/9 星期一23练习:下列说法正确的是(练习:下列说法正确的是()A.需加热才能发生的反应一定是吸热反应需加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下就一定能进行放热的反应

22、在常温下就一定能进行C.反应是放热还是吸热是由反应物和生成反应是放热还是吸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物所具有的总能量的相对大小决定的D.吸热反应在一定条件下也能进行吸热反应在一定条件下也能进行C、D2021/8/9 星期一24练习:简要说明使煤炉中的煤充练习:简要说明使煤炉中的煤充分燃烧所应采取的措施。分燃烧所应采取的措施。打打开炉打打开炉门门开炉门开炉门打开炉门打开炉门在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块燃烧时要有足燃烧时要有足够多的空气够多的空气燃料与空气燃料与空气要有足够大要有足够大的接触面的接触面2021/8/9 星期一252021/8/9 星期一26

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