化学能与热能(第三课时).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,*,新课标人教版化学必修,第二章第一节 化学能与热能,(,第,3,课时）,三、化学能的应用,利用热量进行生活、生产和科研。,利用热能使很多化学反应得以发生。,如：,科学视野 生物体中的能量转化,人体内发生的,氧化还原反应,与体外的燃烧本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是,放热反应,，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。,【,自主学习,】,启示：,生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。,科学视野,人类利用能源的三个阶段,1,、柴草时期：,以树枝杂草为主要能源,2,、化石能源时期：,以煤、石油、天然气为主要能源,3,、多能源结构时期：,可再生能源、清洁能源,练习,：指出下列说法的正误,、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。,、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。,、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。,、柴草的燃烧与化学能无关。,、人类的文明程度与人均耗能无关。,对,对,不对,不对,不对,1,、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常,表现为热能变化。,2,、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的,主要原因,。,3,、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。,【,本节小结,】,【,归纳小结,】,一个化学反应,是,为,放热反应,还是,吸热反应,取决于：,取决于所有,断键吸收的总能量,与所有,形成新键放出的总能量,的相对大小，,即取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,常见的放热反应和吸热反应,放热反应,所有燃烧,中和反应,溶液里的置换,一般的化合反应,特殊的分解,吸热反应,电离,强碱与铵盐,一般的分解,特殊的化合,一、反应热,1,、定义：,在化学反应过程中放出或吸收的热量,符号：,H,单位：,KJ/mol,H,0,表示吸热反应,2,、计算方法：反应物的总能量减去生成物的总能量所得的,数值,3,、分类：燃烧热，,中和热,3,、分类：燃烧热，,中和热,燃烧热,在,101KPa,时，,1mol,纯,物质,完全,燃烧生成,稳定,的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热,中和热,在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成,1mol,水所释放的热量叫中和热。室温下中和热约为,57.3KJ/mol,中和反应，燃烧反应均为放热反应,有关反应热的计算,【,例,1】25,、,101kPa,时，使,1.0 g,钠与足量的氯气反应，生成氯钠晶体并放出,17.87 kJ,的热量，求生成,1 mol,氯化钠的反应热。,【,解,】,Na(g,)+Cl2(g)=,NaCl(s,),17.87 kJ/1g 23 g/mol=411 kJ/mol,答：生成,1 mol,NaCl,时放出热量,411 kJ,。,有关燃烧热的计算,【,例,2】,乙醇的燃烧热,H=-1366.8 kJ/mol,，在,25,、,101kPa,时，,1 kg,乙醇充分燃烧后放出多少热量？,【,解,】n(C,2,H,5,OH)=1000 g/46g/mol,=21.74mol,1 kg C,2,H,5,OH,燃烧后产生的热量：,1366.8 kJ/mol 21.74mol=2.971 10 4kJ,答：,1 kg C,2,H,5,OH,燃烧后放出,2.971 10 4kJ,的热量。,二、盖斯定律,1840,年，瑞士化学家盖斯（,G,H,Hess,）通过大量实验事实证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。,换句话说，,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关,。这就是盖斯定律。,看下面的图理解盖斯定律,某人从山下,A,到达山顶,B,，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了,300m,即山的高度与,A,、,B,点的海拔有关，而与由,A,点到达,B,点的途径无关,这里的,A,相当于反应体系的始态，,B,相当于反应体系的终态,.,山的高度相当于化学反应的反应热,用能量守恒定律论证盖斯定律,先从始态,S,变化到到终态,L,，体系放出热量（,H,1,0),。,经过一个循环，体系仍处于,S,态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即,H,1,+H,2,0,盖斯定律在科学研究中的重要意义,有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯（有副反应发生）,这些都给测量反应热造成了困难,利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来,C,（,s,）,+O2,（,g,）,=CO,（,g,）因为,C,燃烧时不可能完全生成,CO,，总有一部分,CO2,生成，因此这个反应的,H,无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案计算该反应的,H,。,提示,（,1,),C(s)+,O,2,(g),=CO,2,(g),H,1,=-393.5 kJ/mol,(2),CO(g)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,3,=-283.0 kJ/mol,H,1,=H,2,+H,3,H,2,=H,1,-H,3,393.5 kJ/mol-(-283.0 kJ/mol),=-110.5 kJ/mol,C(s)+O,2,(g)=CO,2,(g),H=-110.5 kJ/mol,应用盖斯定律的计算,【,例,3】,已知下列反应的反应热为,CH,3,COOH(l)+2O,2,(g)=2CO,2,(g)+2H,2,O(l),H,1,=-870.3 kJ/mol,C(s,)+O,2,(g)=CO,2,(g),H,2,=-393.5 kJ/mol,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(l),H,3,=-285.8 kJ/mol,试计算下述反应的反应热：,2C(s)+2H,2,(g)+O,2,(g)=CH,3COOH(l),【,解,】,分析各方程式的关系，知,将方程式按,2+-,组合得上述反应方程式,即：,H,=2H,2,+H,3,-H,1,H,=2(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol),-(-870.3kJ/mol),=-488.3kJ/mol,答：反应,2C(s)+2H,2,(g)+O,2,(g)=CH,3,COOH(l),反应热为,-488.3kJ/mol,1,、下列物质加入水中，显著放热的是（）,A,、生石灰,B,、固体,NaOH,C,、无水乙醇,D,、固体,NH,4,NO,3,2,、在相同温度下，下列两个反应放出的热量分别一,Q,1,和,Q,2,表示：（）,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(g)+Q,1,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l)+Q,2,A,、,Q,1,Q,2,B,、,Q,1,Q,2,C,、,Q,1,=Q,2,D,、,无法计算,AB,B,3,、,电解质电离要吸收热量，分别用,40g,氢氧化钠和盐酸、醋酸溶液完全反应，放出的热量,（）,A,、相等,B,、前者大于后者,C,、前者小于后者,D,、无法判断,B,