化學(xué)：1.1《化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)》課件（蘇教版選修4）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 慶典時(shí)的煙火 神七發(fā)射 鋼鐵的煉制 專題一化學(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(shí) 復(fù)習(xí)回顧 化學(xué)反應(yīng)過程中既有物質(zhì)變化 同時(shí)又總是伴隨著能量的變化 在我們以前所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng) 有哪些是吸熱反應(yīng) 活潑金屬與水或酸的反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 燃燒反應(yīng) 多數(shù)化合反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng) 多數(shù)的分解反應(yīng) 氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng) 水煤氣的生成反應(yīng) 炭與二氧化碳生成一氧化碳 一 反應(yīng)熱和焓變 1 反應(yīng)熱 2 焓變 在恒溫 恒壓的條件下 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 符號(hào) H 單位 kJ mol 在化學(xué)反應(yīng)過程中 當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí) 所吸收或放出的熱量 交流與討論 化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量的變化 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) H 0或 H為 H 0或 H為 放熱 H 0 H 生成物總能量 反應(yīng)物總能量 吸熱 H 0 一 反應(yīng)熱和焓變 1 反應(yīng)熱 2 焓變 在恒溫 恒壓的條件下 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 符號(hào) H 單位 kJ mol 規(guī)定 當(dāng) H為 H 0 時(shí) 為放熱反應(yīng) 當(dāng) H為 H 0 時(shí) 為吸熱反應(yīng) 在化學(xué)反應(yīng)過程中 當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí) 所吸收或放出的熱量 交流與討論 化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量的變化 宏觀 反應(yīng)物和生成物所具有的總能量不同 H 436kJ mol 243kJ mol 431kJ mol 2 183kJ mol 化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收總能量 化學(xué)鍵形成時(shí)放出總能量 679kJ 862kJ 反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的能量 反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的能量 生成物分子成鍵時(shí)釋放的能量 生成物分子成鍵時(shí)釋放的能量 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 從鍵能角度看 H 反應(yīng)物總鍵能 生成物總鍵能 交流與討論 化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量的變化 宏觀 反應(yīng)物和生成物所具有的能量不同 微觀 舊的化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的能量與新的化學(xué)鍵形成時(shí)所放出的能量不同 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 2 8H2O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 H 0的反應(yīng) B 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 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(shí)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 化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍 H也要加倍 第二課時(shí) 4 已知鍵能 N N946KJ mol H H436KJ mol H N391KJ 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 mol 1 1 氫氣在氯氣燃燒生成1摩氯化氫氣體 放出92 3kJ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(shí) 2 氫氧化鈉溶液與硫酸溶液反應(yīng)生成2摩液態(tài)水 放出114 6KJ的熱量 3 1摩石墨轉(zhuǎn)化為金剛石固體需吸收1 5KJ的熱量 熱化學(xué)方程式表示的意義 1 表示什么物質(zhì)參加反應(yīng) 結(jié)果生成什么物質(zhì) 2 反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比 物質(zhì)的量比 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 H2 g O2 g H2O g H 241 8KJ mol A 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 4bkJ molB C2H2 g 5 2O2 g 2CO2 g H2O l H 2bkJ molC 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2bkJ molD 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H bkJ mol 例1 已知充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水 并放出熱量bkJ 則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 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)方程式的書寫 課本P4 A 練1 已知在1 105Pa 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 H 242kJ mol 12H2 g O2 g 2H2O l H 484kJ mol 1H2 g 1 2O2 g H2O g H 242kJ mol 1D 2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol 1 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(shí)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 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O g H 48 40kJ mol 1B C8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1C C8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1D C8H18 l 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O l H 48 40kJ mol 1 B 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 566KJ molCH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890KJ 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(shí) 釋放的熱量為 A 2912KJB 2953KJC 3236KJD 3867KJ B 2 06 江蘇 下列各組熱化學(xué)方程式中 化學(xué)反應(yīng)的 H前者大于后者的是 C s O2 g CO2 g H1C s O2 g CO g H2 S s O2 g SO2 g H3S g O2 g SO2 g H4 H2 g O2 g H2O l H52H2 g O2 g 2H2O l H6 CaCO3 s CaO s CO2 g H7CaO s H2O l Ca OH 2 s H8A B C D c 三 反應(yīng)熱大小的比較 課堂練習(xí) B 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 1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放 或吸收 出的能量 已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示 現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能 kJ mol 1 P P 198P O 360O O 498則反應(yīng)P4 白磷 3O2 P4O6的反應(yīng)熱 H為 A 1638kJ mol 1B 1638kJ mol 1C 126kJ mol 1D 126kJ mol 1 A 若干化學(xué)鍵的鍵能 kJ mol 25 H2 F2 2HFH2 Cl2 2HCl3 預(yù)測(cè)當(dāng)生成2molHF和2molHCl時(shí) 哪個(gè)反應(yīng)放出的熱量多 石墨能否自動(dòng)轉(zhuǎn)化為金剛石 總結(jié) 反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的用途 1 判斷反應(yīng)發(fā)生的難易 2 反應(yīng)C 石墨 C 金剛石 是吸熱反應(yīng) 由此可知A 石墨比金剛石更穩(wěn)定B 金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化C 金剛石比石墨穩(wěn)定D 金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化 AB 2 計(jì)算燃料的用量 反應(yīng)熱可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)得 也可以用其他辦法得到 第三課時(shí) 標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱 定義 在101kPa時(shí) lmol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 熱值 定義 在101kPa時(shí) lg物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱 能源的充分利用 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(shí) 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(shí)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 1 2O2 g H2O l H 285 8kJ mol 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1mol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 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B 1mol碳和2mol碳C 1mol乙炔和2mol碳D 淀粉和纖維素 B 285 8kJ mol 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(qǐng)討論下列問題 1 根據(jù)第9頁表1 3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 9kJ g 1 55 6kJ g 1 50kJ g 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 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 包括化石燃料 煤 石油 天然氣 陽光 風(fēng)力 流水 潮汐以及柴草等 能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平 議一議 城市家用燃料使用氣體燃料比使用煤 煤球等固體燃料有什么好處 答案 1 首先 因氣體易擴(kuò)散 故氣體燃料與空氣混合充分 容易發(fā)生完全燃燒 與固體燃料相比有較高的能量利用率 其次 氣體燃料便于管道運(yùn)輸 使用方便 易點(diǎn)燃 易熄滅 無渣無塵 清潔衛(wèi)生 第三 固體煤中含有硫 氮等雜質(zhì) 直接燃煤 會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫 氮氧化物 NOx 粉塵 造成大氣污染 住宅環(huán)境 居室空氣的污染則更嚴(yán)重 推廣使用天然氣 相對(duì)于管道煤氣和液化氣 為什么是城市燃?xì)獾陌l(fā)展方向 管道煤氣是一種清潔燃料 然而這是相對(duì)于住宅 居室環(huán)境而言的 從城市大環(huán)境看 并沒有改善城市大氣的污染程度 原因很簡(jiǎn)單 制造煤氣要燃煤 使用煤氣沒有降低城市的煤炭消耗量 原來一家一戶煤球爐的廢氣僅僅變成由數(shù)家煤氣廠排放而已 液化氣是發(fā)熱量最高的優(yōu)質(zhì)清潔燃料 但液化氣使用不便 且要消耗寶貴的石油資源 天然氣則是一種既有管道煤氣的方便 又有液化氣無毒 發(fā)熱量高的優(yōu)點(diǎn)且不易爆的燃料 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全