化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)蘇教選修PPT課件

1、神七發(fā)射神七發(fā)射第1頁/共37頁鋼鐵的煉制鋼鐵的煉制第2頁/共37頁專題一專題一 化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)第一課時第一課時第3頁/共37頁【復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧】： 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)過程中既有過程中既有物質(zhì)變化物質(zhì)變化，同時又總，同時又總是伴隨著是伴隨著能量的變化能量的變化. .在我們以前所學(xué)的化在我們以前所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱放熱反應(yīng)？有哪些是反應(yīng)？有哪些是吸吸熱熱反應(yīng)？反應(yīng)？活潑金屬活潑金屬與與水水或或酸酸的反應(yīng)、酸堿的反應(yīng)、酸堿中和中和反應(yīng)、反應(yīng)、燃燒燃燒反應(yīng)、反應(yīng)、多數(shù)多數(shù)化合化合反應(yīng)反應(yīng). .吸熱吸熱反應(yīng)：反應(yīng)：放熱放熱反應(yīng)：

2、反應(yīng)：多數(shù)多數(shù)的的分解分解反應(yīng)、反應(yīng)、氯化銨固體氯化銨固體與與氫氧化鋇氫氧化鋇晶體晶體的反應(yīng)、的反應(yīng)、水煤氣水煤氣的的生成生成反應(yīng)、炭與二反應(yīng)、炭與二氧化碳生成一氧化碳氧化碳生成一氧化碳. .第4頁/共37頁一、反應(yīng)熱和焓變一、反應(yīng)熱和焓變1. 1.反應(yīng)熱：反應(yīng)熱：2. 2.焓變：焓變：在在恒溫、恒壓恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變中所吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變.符號：符號：H單位：單位：kJ/mol在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有具有相同溫度相同溫度時，所時，所吸收吸收或或放出放出的熱量的熱量

3、.第5頁/共37頁【交流與討論交流與討論】：化學(xué)反應(yīng)中為什么會有能量的變化？化學(xué)反應(yīng)中為什么會有能量的變化？第6頁/共37頁放熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：HH0 0或或 HH為為“”HH0 0 或或HH為為“”放熱放熱反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程H H0 0HH生成物生成物總總能量反應(yīng)物能量反應(yīng)物總總能量能量吸熱吸熱反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程H H0 0第7頁/共37頁一、反應(yīng)熱和焓變一、反應(yīng)熱和焓變1. 1.反應(yīng)熱：反應(yīng)熱：2. 2.焓變：焓變：在在恒溫、恒壓恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)

4、的焓變中所吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變.符號：符號：H單位：單位：kJ/mol規(guī)定規(guī)定：當(dāng)當(dāng)H H為為“”（ H0H0H0）時，為）時，為吸熱吸熱反應(yīng)反應(yīng). .在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有具有相同溫度相同溫度時，所時，所吸收吸收或或放出放出的熱量的熱量.第8頁/共37頁【交流與討論交流與討論】：化學(xué)反應(yīng)中為什么會有能量的變化？化學(xué)反應(yīng)中為什么會有能量的變化？宏觀宏觀：反應(yīng)物反應(yīng)物和和生成物生成物所具有的所具有的總總能量不同能量不同. .第9頁/共37頁HH436kJ/mol436kJ/mol243kJ/mol243kJ/mol 431kJ/mol4

5、31kJ/mol2 2183kJ/mol183kJ/mol化學(xué)鍵化學(xué)鍵斷裂斷裂時時吸吸收總能量收總能量=化學(xué)鍵化學(xué)鍵形成形成時時放放出總能量出總能量=679kJ862kJ第10頁/共37頁反應(yīng)物分子反應(yīng)物分子斷鍵斷鍵時時吸收吸收的能量的能量反應(yīng)物分子反應(yīng)物分子斷鍵斷鍵時時吸收吸收的能量的能量生成物分子生成物分子成鍵成鍵時時釋放釋放的能量的能量生成物分子生成物分子成鍵成鍵時時釋放釋放的能量的能量放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)從鍵能角度看：從鍵能角度看：HH反應(yīng)物反應(yīng)物總鍵能總鍵能生成物生成物總鍵能總鍵能第11頁/共37頁【交流與討論交流與討論】：化學(xué)反應(yīng)中為什么會有能量的變化？化學(xué)反應(yīng)中為什么

6、會有能量的變化？宏觀宏觀：反應(yīng)物反應(yīng)物和和生成物生成物所具有的所具有的能量不同能量不同. .微觀微觀： 舊舊的化學(xué)的化學(xué)鍵鍵斷裂斷裂時所時所吸收吸收的能量的能量與與新新的化學(xué)的化學(xué)鍵鍵形成形成時所時所放出放出的能量的能量不同不同. .第12頁/共37頁2、下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是( ) A.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 的反應(yīng) B.酸堿中和 C.反應(yīng)物總鍵能小于 生成物總鍵能 D.焦炭與高溫水蒸氣反應(yīng)D練習(xí)1、下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是( ) A.Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng) B.點(diǎn)燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒 C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng) D.H0的反應(yīng)B第13頁/共3

7、7頁1、概念：能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式。熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式有什么不同?如何正確書寫熱化學(xué)方程式?熱化學(xué)方程式有什么意義?第2頁的交流與討論二、熱化學(xué)方程式: 第14頁/共37頁熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的差別:1、H只用在熱化學(xué)方程式中，并寫在右邊4、熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。它表示的是物質(zhì)的量2、熱化學(xué)方程式中必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)氣態(tài)（g）、液態(tài)（l）、固態(tài)（s）、溶液（aq）3、書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。如果不注明溫度和壓強(qiáng)，則表示是在250C、101KPa條件下的反應(yīng)熱。第15頁/共37頁另注意：熱化學(xué)反應(yīng)方程式中不用標(biāo)反

8、應(yīng)條件、用“ ”表示、當(dāng)化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行時, H數(shù)值不變,但符號相反. 第3頁的交流與討論5、H與參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)。同一化學(xué)反應(yīng)中，熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同， H也不同?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)加倍，H也要加倍。該H數(shù)值是指該反應(yīng)完全進(jìn)行時的數(shù)值. 可逆反應(yīng)用 第16頁/共37頁第二課時第二課時第17頁/共37頁4 4、已知鍵能: : NN 946KJ/mol, H-H 436KJ/mol, NN 946KJ/mol, H-H 436KJ/mol, H-N 391KJ/molH-N 391KJ/mol，寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=92kJ

9、mol11、氫氣在氯氣燃燒生成、氫氣在氯氣燃燒生成1摩氯化氫氣體，放出摩氯化氫氣體，放出kJ的熱量練習(xí)：1、寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(25,101kPa時).2、氫氧化鈉溶液與硫酸溶液反應(yīng)生成、氫氧化鈉溶液與硫酸溶液反應(yīng)生成2摩液態(tài)水，摩液態(tài)水，放出放出KJ的熱量3、1摩石墨轉(zhuǎn)化為金剛石固體需吸收摩石墨轉(zhuǎn)化為金剛石固體需吸收KJ的熱量第18頁/共37頁、熱化學(xué)方程式表示的意義 1 1）表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成什么物質(zhì)2 2）反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比3 3）反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。質(zhì)量能H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O

10、(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol241.8KJ/mol 21第19頁/共37頁A. 2CA. 2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=H=4b kJ/mol4b kJ/molB. CB. C2 2H H2 2(g)+5/2O(g)+5/2O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) O(l) H=+2b kJ/molH=+2b kJ/molC. 2CC. 2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2

11、H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=H=2b kJ/mol2b kJ/molD. 2CD. 2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l) O(l) H=+b kJ/molH=+b kJ/mol 例例1. 1. 已知充分燃燒已知充分燃燒a g a g 乙炔氣體時生成乙炔氣體時生成1mol1mol二氧化碳?xì)怏w二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量和液態(tài)水，并放出熱量bkJbkJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是式正確的是A一、熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷2、正誤判斷高考怎么考？1、熱化學(xué)方程式

12、的書寫課本課本P4第20頁/共37頁A練1、已知在1105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是( ) H2O（g）H2（g）1/2O2（g） H242kJmol1 2H2（g）O2（g）2H2O（l） H484kJmol1 H2（g）1/2O2（g）H2O（g） H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g） H484kJmol1 第21頁/共37頁例2 已知在25、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ 熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A、C8H18(l)+2

13、5/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1B第22頁/共37頁二、有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算例4、在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=H=566KJ/m

14、olKJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=H=890KJ/molKJ/mol由1摩CO和3摩CH4組成的混和氣在上述條件下完全燃燒時,釋放的熱量為( )A2912KJKJ KJKJ KJKJ KJKJB第23頁/共37頁2. 2.(06(06江蘇江蘇) )下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的H H前者大于后者的是前者大于后者的是 .C(s).C(s)O O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H H1 1 C(s) C(s) O O2 2(g)=CO(g) (g)=CO(g) H H2 2.S(s).S(s)O

15、O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H H3 3 S(g) S(g)O O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H H4 4.H.H2 2(g)(g) O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l) O(l) H H5 5 2H 2H2 2(g)(g) O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l) O(l) H H6 6.CaCO.CaCO3 3(s)= CaO(s)(s)= CaO(s)COCO2 2(g) (g) H H7 7 CaO(s) CaO(s)H H2 2O(l) =Ca(OH)O(l) =Ca(OH)2 2(s) (s) H H8 8 A.

16、A. B. B. C. C. D. D.21c c21三、反應(yīng)熱大小的比較三、反應(yīng)熱大小的比較第24頁/共37頁2 2、化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成（或拆開）1 1molmol化學(xué)鍵時釋放（或吸收）出的能量。已知白磷和P P4 4O O6 6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能（kJmolkJmol 1 1）：PPPP：198 PO198 PO：360 O=O360 O=O：498498則反應(yīng)P P4 4（白磷）+3+3O O2 2= = P P4 4O O6 6的反應(yīng)熱H H為 （ ）A A-1638 kJmol-1638 kJmol 1 1 B B+16

17、38 kJmol+1638 kJmol 1 1 C C-126 kJmol-126 kJmol 1 1 D D+126 kJmol+126 kJmol 1 1A第25頁/共37頁HCNOFClH436C415331N389293153O465343201138F568486272184157C=C 620 C=O 708若干化學(xué)鍵的鍵能（若干化學(xué)鍵的鍵能（ kJ/mol，25 ）H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 3、預(yù)測當(dāng)生成、預(yù)測當(dāng)生成2 mol HF和和2 mol HCl時，哪個時，哪個反應(yīng)放出的熱量多？反應(yīng)放出的熱量多？第

18、26頁/共37頁C(石墨石墨 s ) C(金剛石金剛石 s ) H = +1.5kJ/mol 石墨能否自動轉(zhuǎn)化為金剛石？石墨能否自動轉(zhuǎn)化為金剛石？總結(jié)：總結(jié)：反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的用途反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的用途1、 判斷反應(yīng)發(fā)生的難易判斷反應(yīng)發(fā)生的難易2、反應(yīng)、反應(yīng)C(石墨石墨) C(金剛石金剛石)是吸熱反應(yīng)是吸熱反應(yīng),由此由此可知可知 A、石墨比金剛石更穩(wěn)定、石墨比金剛石更穩(wěn)定 B、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化 C、金剛石比石墨穩(wěn)定、金剛石比石墨穩(wěn)定 D、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化AB2、計(jì)算燃料的用量、計(jì)算燃料的用量反應(yīng)熱可以由實(shí)驗(yàn)測得，也可以用其他辦法得到。反應(yīng)

19、熱可以由實(shí)驗(yàn)測得，也可以用其他辦法得到。第27頁/共37頁 第三課時第28頁/共37頁定義：在101kPa時，l mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱.衡量燃料燃燒放出熱量大小的物理量是？定義：在101kPa時，l g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱.能源的充分利用能源的充分利用.第29頁/共37頁2、注意： 燃燒的條件是在101kPa； 標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱:燃料是以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)，因此書寫熱化學(xué)方程式時，其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示； 物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)，所以表達(dá)物質(zhì)燃燒時的H均為負(fù)值； 燃燒要完全:C元素轉(zhuǎn)化為CO2，而不是CO；H元素轉(zhuǎn)化為H2O(l)，而不是H2O(g), N元素轉(zhuǎn)化為N2。如：H2(g)+

20、 1/2 O2(g) = H2O(l); H =285.8 kJ/mol第30頁/共37頁【思考】燃燒放出的熱量與標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱有什么不同？答： 燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燒的物質(zhì)越多，放出的熱量就越多，而標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱規(guī)定是1 mol的可燃物； 研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài)，而研究標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。所以，不同量的同一物質(zhì)完全燃燒，放出的熱量可能不同，但標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是一定的。第31頁/共37頁概念辨析：1.下列各組物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等的是：（ ）A.碳和一氧化碳 碳和2mol碳乙炔和2mol碳 D.淀粉和纖維素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -28

21、5.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)； = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/molH2.已知熱化學(xué)方程式：則氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為： kJ/mol第32頁/共37頁由于傳統(tǒng)能源逐漸枯竭，因此，開發(fā)新能源顯得十分重要。氫能是一種重要的新能源，請討論下列問題；1、根據(jù)第9頁表13計(jì)算H2、CH4及C2H2的熱值2、討論H2作為能源有何優(yōu)點(diǎn)，目前在利用氫能 方面主要存在什么問題？ H2、CH4及C2H2的熱值分別為142.9kJg-1、 55.6kJg-1、50kJg-1。 說明H2作為能源具有熱值高的特點(diǎn)。另外， 用H2作為能源還具有無污染的特點(diǎn)。目前在應(yīng)用氫能方面最重要的問題是H2的制取。第33頁/共37頁 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資源，包括化