化學(xué)反應(yīng)與能量的變化-

1、隨堂練習(xí)10、下列說法錯(cuò)誤的是A.當(dāng)碰撞的分子具有足夠的能量和適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí),才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子間的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子間每次碰撞都發(fā)生化學(xué)反應(yīng)E.能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當(dāng)高的能量F.活化能指活化分子多出反應(yīng)物分子平均能量的那部分能量G.使用催化劑能改變分子的活化能H.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)1 1、物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)的同時(shí)，伴隨著能量的、物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)的同時(shí)，伴隨著能量的變化變化能量變化能量變化熱能熱能光能光能電能電能 2 2、能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂與形成：、能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂

2、與形成： 化學(xué)鍵斷裂，吸收能量；化學(xué)鍵形成，放出能量；化學(xué)鍵斷裂，吸收能量；化學(xué)鍵形成，放出能量； （微觀）（微觀）第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化化學(xué)反應(yīng)與能量的變化3、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 反應(yīng)中吸熱還是放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物反應(yīng)中吸熱還是放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物總能量的相對(duì)大小。（宏觀）總能量的相對(duì)大小。（宏觀） Q1Q2,Q1E2,E1E2,反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱從化學(xué)鍵從化學(xué)鍵角度（微角度（微觀）：觀）：從物質(zhì)總能從物質(zhì)總能量角度（宏量角度（宏觀）：觀）：4 4、質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律、質(zhì)

3、量守恒定律和能量守恒定律常見的放熱反應(yīng)：常見的放熱反應(yīng)：（1）所有燃燒反應(yīng)）所有燃燒反應(yīng) （2）中和反應(yīng)）中和反應(yīng) （3）大多數(shù)化合反應(yīng)）大多數(shù)化合反應(yīng) （例外（例外C+CO2=CO)（4）活潑金屬跟水或酸反應(yīng)）活潑金屬跟水或酸反應(yīng)（5）物質(zhì)的緩慢氧化）物質(zhì)的緩慢氧化 常見的吸熱反應(yīng)：常見的吸熱反應(yīng)：（1）大多數(shù)分解反應(yīng)）大多數(shù)分解反應(yīng)(特殊爆炸反應(yīng)為放熱特殊爆炸反應(yīng)為放熱）（2）銨鹽和堿的反應(yīng)）銨鹽和堿的反應(yīng)（3）以）以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)。為還原劑的氧化還原反應(yīng)。一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子

4、合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子變活化分子變成生成物分成生成物分子放出的能子放出的能量量反應(yīng)熱反應(yīng)熱3. 怎樣改變反應(yīng)的活化能為來加快反應(yīng)的速怎樣改變反應(yīng)的活化能為來加快反應(yīng)的速率？是何措施？率？是何措施？沒加催沒加催化劑化劑加了催化劑加了催化劑10一、一、反應(yīng)熱反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)中所化學(xué)反應(yīng)中所吸收吸收或或放出放出的熱量。的熱量。恒溫恒溫恒壓恒壓下，反應(yīng)熱稱下，反應(yīng)熱稱“焓變焓變”。二、二、焓變焓變：1、符號(hào)：、符號(hào)：2、單位：、單位：HkJ/mol 或或 kJ mol1

5、3、規(guī)定：、規(guī)定：放熱放熱反應(yīng)反應(yīng) (體系體系能量能量降低降低)：H 0，H為為“ + ”如：如：a A(g) + b B(g) p C(g)H = m kJ/mol注：?jiǎn)挝恢械拿孔ⅲ簡(jiǎn)挝恢械拿縨ol是與整個(gè)反應(yīng)對(duì)應(yīng)的，是與整個(gè)反應(yīng)對(duì)應(yīng)的，即反應(yīng)熱表示每即反應(yīng)熱表示每mol反應(yīng)放出或吸收的熱量。反應(yīng)放出或吸收的熱量。11三反應(yīng)熱的計(jì)算三反應(yīng)熱的計(jì)算HE(反應(yīng)物的總鍵能反應(yīng)物的總鍵能)E(生成物的總鍵能生成物的總鍵能)1、從能量角度、從能量角度H = 生成物能量生成物能量 - 反應(yīng)物能量反應(yīng)物能量2、從鍵能角度、從鍵能角度3、從反應(yīng)過程角度、從反應(yīng)過程角度HE(吸收的總能量吸收的總能量)E(放出

6、的總能量放出的總能量)12化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因舊鍵斷裂舊鍵斷裂 吸收能量吸收能量新鍵形成新鍵形成 放出能量放出能量=679kJ/mol862kJ/molH =679kJ/mol 862kJ/mol = 183kJ/mol反應(yīng)物的鍵能總和反應(yīng)物的鍵能總和 生成物的鍵能總和生成物的鍵能總和13焓變與鍵能的關(guān)系（微觀）焓變與鍵能的關(guān)系（微觀）H = 反應(yīng)物的鍵能總和反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和生成物的鍵能總和例例 1：1mol C與與 1mol H2O(g) 反應(yīng)生成反應(yīng)生成 lmol CO(g) 和和1mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的熱量，該反

7、應(yīng)的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為H = kJ/mol。131.5例例 2：拆開：拆開 1mol HH鍵、鍵、1mol NH鍵、鍵、1mol NN鍵分別需要的能量是鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則則1mol N2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 ，則則1mol H2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 。 92.0 kJ/mol30.67 kJ/mol相當(dāng)于相當(dāng)于 1/3 mol N214【例例】白磷與氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：白磷與氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：P45O2=P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為： PP：a kJmol

8、1 PO：b kJmol1 P=O：c kJmol1 O=O：d kJmol1 (6a5d4c12b) kJmol115三、三、熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式： 能表示參加反應(yīng)能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量物質(zhì)的量和和反應(yīng)熱反應(yīng)熱的的 關(guān)系關(guān)系的化學(xué)方程式。的化學(xué)方程式。1、定義：、定義：2、含義：、含義：表示表示1mol氣態(tài)氣態(tài)H2與與1mol氣態(tài)碘完全反應(yīng)，氣態(tài)碘完全反應(yīng)，生成生成2mol氣態(tài)氣態(tài)HI時(shí)，放出時(shí)，放出14.9kJ的熱量。的熱量。163、書寫要點(diǎn)：、書寫要點(diǎn)： 一般應(yīng)注明反應(yīng)的一般應(yīng)注明反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)溫度、壓強(qiáng)；（250C ，101kPa時(shí)不注明）時(shí)不注明） 一定標(biāo)明各物質(zhì)的一定標(biāo)明各物

9、質(zhì)的狀態(tài)（狀態(tài)（s、l、g、aq） ； H只放右邊（數(shù)值及單位）；只放右邊（數(shù)值及單位）； 放熱：放熱： H 0； 系數(shù)系數(shù)僅僅表示僅僅表示物質(zhì)的量物質(zhì)的量，不表示分子或原子個(gè)數(shù)，不表示分子或原子個(gè)數(shù)；故系數(shù)可以是；故系數(shù)可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)；H的值與系數(shù)相匹配。系數(shù)加倍，的值與系數(shù)相匹配。系數(shù)加倍，H值也值也加倍加倍正逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)的H絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。1017 H2 (g) + O2(g) = H2O(g)； H= 241.8 kJ/mol21 H2 (g) + O2(g) = H2O(l)； H= 285.8 kJ/mol21 2H2 (g)

10、 + O2(g) = 2H2O(l)； H= 571.6 kJ/mol 2H2O(l) = 2H2 (g) + O2(g) ； H= + 571.6 kJ/mol 反應(yīng)物反應(yīng)物完全完全變成生成物，所釋放或吸收的熱量變成生成物，所釋放或吸收的熱量。 熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式一般不要寫反應(yīng)條件一般不要寫反應(yīng)條件。18熱化學(xué)方程式表示的意義熱化學(xué)方程式表示的意義1 1、反應(yīng)物和生成物的種類、聚集狀態(tài)、反應(yīng)物和生成物的種類、聚集狀態(tài)2 2、反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比、反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比3 3、反應(yīng)中放出或吸收的熱量。、反應(yīng)中放出或吸收的熱量。19 1、 1mol C與與1mol 水

11、蒸氣反應(yīng)生成水蒸氣反應(yīng)生成1mol CO 和和1mol H2，需要吸收，需要吸收 131.5 kJ的熱量。寫出此反的熱量。寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2、沼氣是一種能源，它的主要成分是、沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成完全燃燒生成CO2和和H2O時(shí)，放出時(shí)，放出445 kJ的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是的熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確的是A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890 kJ/molB、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molC、 CH

12、4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molC202、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d

13、 kJ/mol則則a、b、c、d的關(guān)系正確的是的關(guān)系正確的是 。A、acd0 C、2a=b0 C21氧彈式量熱計(jì)氧彈式量熱計(jì)測(cè)燃燒熱測(cè)燃燒熱22中和熱中和熱 在在稀溶液稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中，酸跟堿發(fā)生中和中和反應(yīng)反應(yīng)而生成而生成1molH20（l），這時(shí)的反應(yīng)），這時(shí)的反應(yīng)熱叫做熱叫做中和熱中和熱.23中和熱的測(cè)定中和熱的測(cè)定【實(shí)驗(yàn)】【實(shí)驗(yàn)】2測(cè)定原理測(cè)定原理1測(cè)量裝置測(cè)量裝置Hm(酸酸)+m(堿堿) c t(最高最高)-t(始始) n(H2O)c4.18 J/(g)4.18103 kJ/(g) Q = m c tHQn(H2O)24活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究 1、請(qǐng)大家觀察量熱計(jì)、請(qǐng)大家觀察量熱

14、計(jì)的構(gòu)造，分析一下，量熱的構(gòu)造，分析一下，量熱器直接測(cè)定的數(shù)據(jù)是什么器直接測(cè)定的數(shù)據(jù)是什么？是焓變的數(shù)值嗎？是焓變的數(shù)值嗎？ 是體系（溶液）溫度的變化是體系（溶液）溫度的變化2 2、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？、根據(jù)體系溫度變化可以求得什么物理量？可以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量可以求得反應(yīng)吸收或放出的熱量Q =m c tQQ: :中和反應(yīng)放出的熱量。中和反應(yīng)放出的熱量。mm：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。c c：反應(yīng)混合液的比熱容。：反應(yīng)混合液的比熱容。 t t：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。：反應(yīng)前后溶液溫度的差值。25 3、請(qǐng)?jiān)谙铝械乃幤分羞x擇一種你認(rèn)為最合適請(qǐng)?jiān)谙铝械乃幤分羞x擇一

15、種你認(rèn)為最合適的酸和堿。的酸和堿。 50 mL 0.50 mol/LHCl溶液溶液 50 mL 0.50 mol/LCH3COOH溶液溶液 0.7mL 18mol/LH2SO4溶液溶液 50 mL 0.50 mol/LNaOH溶液溶液 50 mL 0.50 mol/LNH3溶液溶液強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液！稀溶液！26活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究4 4、酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。量出它們的體積，再乘以它們的密度即可。 Q =（V酸酸酸酸V堿堿堿堿）c（t2t1） Q =

16、m c t已知已知 V酸酸=V堿堿=50 mL。 c酸酸= c堿堿=0.50 mol/L。 酸酸=堿堿=1 g/cm3 c=4.18 J/（g）請(qǐng)把以上數(shù)據(jù)代入式請(qǐng)把以上數(shù)據(jù)代入式,得出得出Q的表示式。的表示式。Q = 0.418（t2t1）kJ 5 5、式表示的是式表示的是中和熱中和熱嗎？為什么？嗎？為什么？H= 0.418 （t2t1）0.025kJ/mol2716.116.216.316.216.216.319.419.419.516.1516.216.33.253.23.2活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究H= 0.418 *3.220.025kJ/mol=53.8kJ/mol28為什么實(shí)際值和理論

17、為什么實(shí)際值和理論值存在較大的差異？值存在較大的差異？為了使實(shí)際值和理論為了使實(shí)際值和理論值更接近，你有什么值更接近，你有什么好的改進(jìn)方案？好的改進(jìn)方案？強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); H= - 57.3kJ/moL差別=-（57.3-53.8）kj/mol=-3.5 kj/mol作為量熱器的儀器裝置，要盡量減少作為量熱器的儀器裝置，要盡量減少熱量散失。熱量散失。鹽酸和氫氧化鈉溶液濃度鹽酸和氫氧化鈉溶液濃度的配制必須準(zhǔn)確。的配制必須準(zhǔn)確。鹽酸和氫氧化鈉溶鹽酸和氫氧化鈉溶液的體積必須量取準(zhǔn)確。液的體積必須量取準(zhǔn)確。溫度計(jì)的讀溫度計(jì)的讀數(shù)要準(zhǔn)確。數(shù)要準(zhǔn)確

18、。實(shí)驗(yàn)操作要快。實(shí)驗(yàn)操作要快。29問題探究問題探究4 4、判斷下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)中和熱測(cè)定的數(shù)值、判斷下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)中和熱測(cè)定的數(shù)值有如何影響？填變大變小或者不變。有如何影響？填變大變小或者不變。大燒杯上沒有蓋硬紙板大燒杯上沒有蓋硬紙板用相同濃度和體積的氨水代替用相同濃度和體積的氨水代替NaOHNaOH溶液進(jìn)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)行實(shí)驗(yàn) 用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中改用實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟鹽酸跟50 50 mL 0.55 mol/L NaOHmL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)變變 小小變變 小小變變 小小不不 變變30練習(xí)練習(xí)50 mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L鹽酸與鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)并最終計(jì)算中和熱。圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)并最終計(jì)算中和熱。（1 1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是玻