《化学反应中的热效应》课件(苏教版选修4).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,大家好,*,庆典时的烟火,大家好,1,神七发射,大家好,2,钢铁的炼制,大家好,3,专题一,化学反应与能量变化,第一单元 化学反应中的热效应,第一课时,大家好,4,【,复习回顾,】,：,化学反应,过程中既有,物质变化,，同时又总是伴随着,能量的变化,.在我们以前所学的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,的反应、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,的,分解,反应、,氯化铵固体,与,氢氧化钡,晶体,的反应、,水煤气,的,生成,反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳,.,大家好,5,一、反应热和焓变,1.,反应热：,2.,焓变：,在,恒温、恒压,的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变,.,符号：,H,单位：,kJ/mol,在化学反应过程中，当反应物和生成物具有,相同温度,时，所,吸收,或,放出,的热量,.,大家好,6,【,交流与讨论,】,：,化学反应中为什么会有能量的变化？,大家好,7,放热反应：,吸热反应：,H,0,或,H,为,“,”,H,0,或,H,为,“,”,放热,反应物,生成物,能量,反应过程,H,0,H生成物,总,能量反应物,总,能量,吸热,反应物,生成物,能量,反应过程,H,0,大家好,8,一、反应热和焓变,1.,反应热：,2.,焓变：,在,恒温、恒压,的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变,.,符号：,H,单位：,kJ/mol,规定,：,当,H为,“,”,（,H0,）时，为,吸热,反应.,在化学反应过程中，当反应物和生成物具有,相同温度,时，所,吸收,或,放出,的热量,.,大家好,9,【,交流与讨论,】,：,化学反应中为什么会有能量的变化？,宏观,：,反应物,和,生成物,所具有的,总,能量不同,.,大家好,10,H,436kJ/mol,243kJ/mol,431kJ/mol,2,183kJ/mol,化学键,断裂,时,吸,收总能量,=,化学键,形成,时,放,出总能量,=,679kJ,862kJ,大家好,11,反应物分子,断键,时,吸收,的能量,反应物分子,断键,时,吸收,的能量,生成物分子,成键,时,释放,的能量,生成物分子,成键,时,释放,的能量,放热反应,吸热反应,从键能角度看：,H,反应物,总键能,生成物,总键能,大家好,12,【,交流与讨论,】,：,化学反应中为什么会有能量的变化？,宏观,：,反应物,和,生成物,所具有的,能量不同,.,微观,：,旧,的化学,键,断裂,时所,吸收,的能量与,新,的化学,键,形成,时所,放出,的能量,不同,.,大家好,13,2,、下列变化中，属于吸热反应的是,(),A.,反应物的总能量大于生成物的总能量 的反应,B.,酸碱中和,C.反应物总键能,小于,生成物总键能,D.,焦炭与高温水蒸气反应,D,练习,1,、下列变化中，属于放热反应的是,(),A.Ba(OH),2,8H,2,O,与,NH,4,Cl,的反应,B.,点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧,C.,灼热的碳与二氧化碳的反应,D.,H,0,的反应,B,大家好,14,1,、概念：能够表示,反应热,的化学方程式叫做,热化学方程式。,热,化学方程式与化学方程式有什么,不同,?,如何正确,书写,热化学方程式,?,热化学方程式有什么,意义,?,第,2,页,的交流与讨论,二、热化学方程式,:,大家好,15,热化学方程式与化学方程式的差别,:,1,、,H,只用在,热,化学方程式中，并写在,右,边,4,、,热化学方程式中的,化学计量数,可以是,整数,，也可以是,分数,。它表示的是,物质的量,2,、,热,化学方程式中必须注明物质的聚集,状态,气态（,g）、,液态,（,l）、,固态（,s）,、,溶液,（,aq,）,3,、书写热化学方程式时应,注明,反应的,温度,和,压强,。如果不注明温度和压强，则表示是在,25,0,C、101KPa,条件下的反应热。,大家好,16,另注意,：热化学反应方程式中不用标反应条件、用“”表示、,当化学反应,逆向,进行时,H数值不变,但,符号相反,.,第,3,页的,交流,与,讨论,5,、,H,与参加反应的物质的物质的量有关。同一化学反应中，热化学方程式中物质的化学计量数不同，,H,也不同。,化学计量数,加倍,，,H,也要,加倍,。,该,H数值是指该反应,完全,进行时的数值.,可逆反应用,大家好,17,第二课时,大家好,18,4,、,已知键能:,NN 946KJ/mol,H-H 436KJ/mol,H-N 391KJ/mol，写出合成氨反应的热化学方程式。,N,2,(g),+3H,2,(g),=2NH,3,(g),H=,92,kJmol,1,1,、氢气在氯气燃烧生成,1,摩氯化氢气体，放出,92.3,kJ,的热量,练习：,1,、写出下列反应的,热化学方程式,(25,101kPa时).,2,、氢氧化钠溶液与硫酸溶液反应生成,2,摩液态水，放出,114.6,KJ,的热量,3,、,1,摩石墨转化为金刚石固体需吸收,1.5,KJ,的热量,大家好,19,、热化学方程式表示的意义,1,）表示什么,物质,参加反应，结果生成什么,物质,2,）反应物和生成物之间的,质量比,、,物质的量,比,3,）反应物完全变成生成物后所放出或吸收的,热量,。,质量能,H,2,（,g)+,O,2,(g)=H,2,O(g),；,H=,241.8KJ/mol,大家好,20,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,例,1.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，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是,A,一、热化学方程式的书写及正误判断,2,、,正误判断,高考怎么考？,1,、,热化学方程式的书写,课本,P4,大家好,21,A,练,1、已知在110,5,Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是(,),H,2,O,（,g,）,H,2,（,g,）,1/2O,2,（,g,）,H,242kJmol,1,2H,2,（,g,）,O,2,（,g,）,2H,2,O,（,l,）,H,484kJmol,1,H,2,（,g,）,1/2O,2,（,g,）,H,2,O,（,g,）,H,242kJmol,1,D.2H,2,（,g,）,O,2,（,g,）,2H,2,O,（,g,）,H,484kJmol,1,大家好,22,例,2,已知在,25,、,101kPa,下，,1gC,8,H,18,(,辛烷,),燃烧生成二氧化碳和液态水时放出,48.40kJ,热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是,(),A,、,C,8,H,18,(l)+25/2O,2,(g)=8CO,2,(g)+9H,2,O(g),H=-48.40kJmol,-1,B,、,C,8,H,18,(l)+25/2O,2,(g)=8CO,2,(g)+9H,2,O(l),H=-5518kJmol,-1,C,、,C,8,H,18,(l)+25/2O,2,(g)=8CO,2,(g)+9H,2,O(l),H=+5518kJmol,-1,D,、,C,8,H,18,(l)+25/2O,2,(g)=8CO,2,(g)+9H,2,O(l),H=-48.40kJmol,-1,B,大家好,23,二、有关热化学方程式的计算,例,4、,在一定条件下,CO,和,CH,4,燃烧的热化学方程式,分别为,:,2CO(,g,)+O,2,(,g,)=2CO,2,(,g,),H=,566,KJ/mol,CH,4,(,g,)+2O,2,(,g,)=CO,2,(,g,)+2H,2,O(,l,),H=,890,KJ/mol,由,1,摩,CO,和,3,摩,CH,4,组成的混和气在上述条件下完全燃烧,时,释放的热量为(),A2912,KJ,B.2953,KJ,C.3236,KJ,D.3867,KJ,B,大家好,24,2.,(06,江苏,),下列各组热化学方程式中，化学反应的,H,前者大于后者的是,.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,三、反应热大小的比较,大家好,25,2,、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）,1,mol,化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和,P,4,O,6,的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（,kJ,mol,1,）：P,P：198 P,O：360 O=O：498,则反应,P,4,（,白磷）,+3,O,2,=P,4,O,6,的反应热,H,为 （）,A-1638 kJ,mol,1,B+1638 kJ,mol,1,C-126 kJ,mol,1,D+126 kJ,mol,1,A,大家好,26,H,C,N,O,F,Cl,H,436,C,415,331,N,389,293,153,O,465,343,201,138,F,568,486,272,184,157,Cl,432,327,201,205,252,243,C=C 620 C=O 708,若干化学键的键能（,kJ/mol,，,25,）,H,2,+F,2,=2HF H,2,+Cl,2,=2HCl,3,、预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个反应放出的热量多？,大家好,27,C(石墨 s)C(金刚石 s),H,=,+,1.5,kJ/mol,石墨能否自动转化为金刚石？,总结：,反应热数据的用途,1,、判断反应发生的难易,2、反应C(石墨)C(金刚石)是吸热反应,由此可知,A、石墨比金刚石更稳定,B、金刚石和石墨可以相互转化,C、金刚石比石墨稳定,D、金刚石和石墨不能相互转化,AB,2,、计算燃料的用量,反应热可以由实验测得，也可以用其他办法得到。,大家好,28,第三课时,大家好,29,标准燃烧热,定义：在,101kPa,时，,l mol,物质,完全燃烧,的,反应热,.,衡量,燃料,燃烧,放,出,热量,大小,的物理量是,？,热值,定义：在,101kPa,时，,l g,物质,完全燃烧,的,反应热,.,能源的充分利用,.,大家好,30,2、注意：,燃烧的条件是在,101kPa,；,标准燃烧热:,燃料是以,1mol,作为标准,，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；,物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的,H,均为负值；,燃烧要完全:,C元素转化为,CO,2,，而不是CO；H,元素转化为,H,2,O(,l,)，而不是H,2,O(,g,),N元素,转化为,N,2,。,如：,H,2,(g)+1/2 O,2,(g)=H,2,O(l);H,=,285.8 kJ/mol,大家好,31,【,思考,】,燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？,答：燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是,1 mol,的可燃物；,研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。,所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。,大家好,32,概念辨析：,1.,下列各组物质的标准燃烧热相等的是,：（）,A.,碳和一氧化碳,B.1mol,碳和,2mol,碳,C.1mol,乙炔和,2mol,碳,D.,淀粉和纤维素,B,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(l),；,=-285.8,kJ/mol,H,H,2,(g)+1/2O,2,(g)=H,2,O(g),；,=-241.8,kJ/mol,H,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(g),；,=-483.6,kJ/mol,H,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l),；,=-571.6,kJ/mol,H,2.,已知热化学方程式：,则氢气的,标准,燃烧热为：,285.8,kJ/mol,大家好,33,由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下列问题；,1,、根据第,9,页表,13,计算,H,2,、,CH,4,及,C,2,H,2,的热值,2,、讨论,H,2,作为能源有何优点，目前在利用氢能,方面主要存在什么问题？,H,2,、,CH,4,及,C,2,H,2,的热值分别为,142.9kJg,-1,、,55.6kJg,-1,、,50kJg,-1,。,说明,H,2,作为能源具有热值高的特点。另外，,用,H,2,作为能源还具有无污染的特点。,目前在应用氢能方面最重要的问题是,H,2,的制取。,大家好,34,能源的充分利用,.,1,、什么是能源？能源的作用？,就是能,提供,能量,的,自然资源,，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。,能源的开发和利用可以用来,衡量,一个国家或地区的,经济发展,和,科学技术水平,。,大家好,35,议一议城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？,答案：,1.,首先,，因,气体,易,扩散,，故气体燃料与空气,混合充分,，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比,有较高的能量利用率,。,其次,，气体燃料,便于,管道,运输、使用,方便,（易点燃、易熄灭）、,无,渣,无,尘,、清洁卫生。,第三,，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（,NO,x,）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。,大家好,36,推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？,管道煤气是一种,清洁,燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。,液化气,是,发热量,最高,的优质清洁燃料，但,液化气,使用,不便,，且要消耗宝贵的,石油资源,，天然气则是一种既有管道煤气的,方便,，又有液化气无毒、发,热量高,的优点且,不易爆,的燃料。,大家好,37,谢谢,大家好,38,