化学反应与能量的变化(选修)(课堂PPT).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,*,*,1-1,化学反应与能量的变化,1,【,知识回顾,】,1,、化学反应与热能,微观：,化学反应的实质,旧键断裂,新键形成,吸收能量,E(,吸,),放出能量,E(,放,),E(,吸,),E(,放,),：,E(,吸,),E(,放,),：,化学反应为,_,反应,化学反应为,_,反应,吸热,放热,2,【,思考,】,实验测得,1mol H,2,与,1 mol Cl,2,反应生成,2 mol HCl,时放出,184.6 kJ,的热量，从微观角度应如何解释？,3,宏观：,化学反应,反应物,生成物,E(,反,),E(,生,),E(,反,),E(,生,),：,E(,反,),E(,生,),：,化学反应为,_,反应,化学反应为,_,反应,自身能量,放热,吸热,4,2,、常见放热反应和吸热反应,常见的吸热反应：,Ba(OH),2,8H,2,O(s),2NH,4,Cl(s)=BaCl,2,(aq),2NH,3,(g),10H,2,O(l),高温,C(s),H,2,O(g)=CO(g),H,2,(g),高温,C(s),CO,2,(g)=2CO(g),常见的放热反应：,物质的燃烧,大多数氧化还原反应,酸碱中和反应,金属与酸（或,H,2,O,）生成,H,2,的反应,易爆物的爆炸反应,大多数化合反应,例外：,C,CO,2,2CuO,C=2Cu,CO,2,大多数分解反应,5,【,乐学七中,】P10,6,定义：,在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，,H,）之差,符号,：,H,单位：,kJ/mol,【,思考,】,根据焓变的定义思考，焓变研究的对象是反应体系还是环境体系？为什么？,一、焓变、反应热,1,、焓变,7,定义：,在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，,H,）之差,符号,：,H,单位：,kJ/mol,研究对象：,反应体系中的能量变化,一、焓变、反应热,1,、焓变,8,【,问题探究,】,焓变是反应中生成物与反应物的内能之差，那么，焓变的增加或减少与反应体系中能量的变化是什么关系？,H,H,当生成物能量高于反应物时，反应体系从环境中,_,能量，物质,内能增加,，,_,当反应物的能量高于生成物时，反应体系向环境,_,能量，物质,内能减少,，,_,吸收,H,0,释放,H,0,9,定义：,在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，,H,）之差,符号,：,H,单位：,kJ/mol,研究对象：,反应体系中的能量变化,焓变与体系能量变化关系：,H,0,时，体系从环境中,吸,收能量，体系中能量增,加,H,0,时，体系向环境中释,放,能量，体系中能量,减,少,一、焓变、反应热,1,、焓变,10,【,阅读,】,焓变与反应热都是衡量反应体系中能量变化的物理量，那么，焓变与反应热之间有什么关系？,在化学实验和生产中，通常遇到的反应是在敞开容器中进行的，反应体系的压力与外加压力（大气压）相等。也就是说，反应是在恒压条件下进行的，此时反应的热效应等于焓变。所以，我们就用,H,表示反应热，单位也相同,11,一、焓变、反应热,1,、焓变,定义：,在一定条件下，某一化学反应中生成物与反应物的焓（即内能，,H,）之差,符号,：,H,单位：,kJ/mol,研究对象：,反应体系中的能量变化,焓变与体系能量变化关系：,H,0,时，体系从环境中,吸,收能量，体系中能量增,加,H,0,时，体系向环境中释,放,能量，体系中能量,减,少,焓变与反应热的关系,恒压条件下：,反应热等于焓变,12,2,、物质能量高低与反应热的关系,放热反应：,吸热反应：,体系,环境,体系,环境,【,结论,2】,反应热（,H,）与吸热反应和放热反应的关系：,吸热反应：,放热反应：,H,0,，反应体系中能量增加，符号为“”,H,0,，反应体系中能量减少，符号为“”,13,【,讨论,】,根据前面的分析总结出计算反应热的两种方法,微观：,宏观：,H,E(,反键,),E(,生键,),H,H(,生成物,),H(,反应物,),【,练习,】,1 mol C,与,1 mol H,2,O(g),反应失成,1 mol CO(g),和,1 mol H,2,(g),，需要吸收,131.5 kJ,的热量，该反应的反应热为,H,_kJ/mol,。,14,【练习】,HH键、NH键、N,N键键能分别是436,kJ/mol,、391,kJ/mol,、946,kJ/mol,，则1,mol,N,2,生成,NH,3,的反应热为,_,，1,mol,H,2,生成NH,3,的反应热为,_,。,15,【练习】,预测生成,2 mol HF,和,2 mol HCl,时，哪个反应放出的热量多？并说出你的理由,16,【,乐学七中,】P11,17,【,思考,】,我们现在知道在化学反应中除了有新的物质生成外，还伴随有能量的变化，而这个能量主要是反应热，那么我们现在所书写的化学方程式是否是完整的表示了一个化学反应呢？,【,问题探究,】,能否将热量的变化也表示在化学方程式中呢？,18,二、热化学方程式,1,、定义：,能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,指明了反应时的温度和压强,常温常压时不需要注明,参加反应的物质都用括号注明了状态,在方程式的右边有反应热,19,【,结论,】,物质所具有的能量与它们的聚集状态有关。即,化学反应放出热量的多少与反应物、产物的状态有关,H,2,O(g),H,2,O(l)H,44 kJ/mol,20,反应热,H,跟反应中参加反应的物质的量也是成正比,【问题探究】,通过上面两个反应的分析，请思考：在反应中，反应热的单位中的“,mol,1,”是否是指“每摩尔反应物”或“每摩尔生成物”？这个“,mol,1,”究竟指的是什么？,每一摩尔的反应,21,【,思考,】,通过上面的分析，请你归纳出书写热化学方程式应当注意哪几点？,2,、书写热化学方程式的注意事项,需要注明反应的温度和压强,在,25,、,101 kPa,则不注明,需要注明反应物和生成物的状态,各物质前的系数只表示物质的量，可以是整数、分数；,H,与系数成正比,方程式与“,H”,之间要有间隔，,H,中的“”和“”都必须写,22,【,练习,】,P6,习题,3,：写出反应的热化学方程式,23,【,练习,】,已知,0.5 mol,甲烷和,0.5 mol,水蒸气在,t,，,p kPa,时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了,a kJ,热量。该反应的热化学方程式是：,24,【,乐学七中,】P11,25,26,27,【,乐学七中,】P10,28,【,乐学七中,】P12,29,三、中和反应热的测定,1,、中和热,定义：,在稀溶液中，（强）酸跟（强）碱发生中和反应生成,1 mol H,2,O,时的反应热,标准：,生成,1 mol,H,2,O,数值：,H,(aq),OH,(aq),H,2,O(l)H,57.3,kJ/mol,30,【练习】,已知,H,(aq),OH,(aq),H,2,O(l),H,57.3 kJ/mol,，计算下列反应中放出的热量。,用,20 g NaOH,配成稀溶液跟足量稀盐酸反应，放出热量为,_kJ,。,用,0.1 mol Ba(OH),2,配成稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出热量为,_kJ,用,1mol,醋酸稀溶液和足量,NaOH,溶液反应，放出的热量,_,（大于、小于、等于）。,100 mL 0.1,kJ/mol,的,Ba(OH),2,溶液与,100 mL 0.1,kJ/mol,的,H,2,SO,4,溶液反应，放出的热量是否为,1.146 kJ,？为什么？,2H,(aq),SO,4,2,(aq),Ba,2,(aq),2OH,(aq),BaSO,4,(s),2H,2,O(l),31,2,、中和热的测定,原理：,由,强酸,与,强碱,溶液反应前后溶液温度的变化，计算出生成,1 mol H,2,O,放出的热量,设盐酸的质量为,m,1,，氢氧化钠溶液的质量为,m,2,，起始温度为,t,1,，比热容为,c,4.18 J/(g),，,终止温度为,t,2,，则关系式为：,H,实验步骤（见教材,P4,，,【,乐学七中,】P4,）,32,【,问题探究,】,实验装置中，碎泡沫塑料的作用是什么？泡沫塑料板呢？,隔热、防止热的散失,【,问题探究,】,环形玻璃搅拌棒的作用是什么？可不可以用铜丝代替？为什么？,环形玻璃搅拌棒的作用是,搅拌，使反应液混合均匀，,由于铜丝是热的良导体，会引起热量的损失，因此不能用铜丝代替,【,问题探究,】,为什么所用,NaOH,的量比,HCl,略多一些？,使,NaOH,比,HCl,略多的目的是为了,使,HCl,全部参加反应，使生成的,H,2,O,的量准确,【,问题探究,】,选用的试剂有什么要求？是浓些好还是稀溶液好？为什么？,选用的试剂的,浓度宜小,不宜大，这样能保证溶液中的电解质,全部电离,；各溶液的浓度必须要准确,33,数据处理,34,【,乐学七中,】P13,35,【,乐学七中,】P13,36,