高一化學(xué)必修2專題1 化學(xué)反應(yīng)中熱量的變化 ppt

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1、第二單元第二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量化學(xué)反應(yīng)中的熱量一一化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，必然化學(xué)化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，必然伴隨有能量（熱能、光能、電能）的變化。伴隨有能量（熱能、光能、電能）的變化。思考：請(qǐng)同學(xué)們列舉你了解的在生活中應(yīng)思考：請(qǐng)同學(xué)們列舉你了解的在生活中應(yīng)用到的化學(xué)反應(yīng)中的能量用到的化學(xué)反應(yīng)中的能量利用化學(xué)反應(yīng)利用化學(xué)反應(yīng)：一是制取物質(zhì)、一是制取物質(zhì)、二是利用反應(yīng)中的能量二是利用反應(yīng)中的能量石油氣的燃燒石油氣的燃燒燃料燃燒推動(dòng)火箭燃料燃燒推動(dòng)火箭鎂條燃燒鎂條燃燒閃電時(shí)產(chǎn)生氮氧化物閃電時(shí)產(chǎn)生氮氧化物實(shí)驗(yàn)二：氫氧化鈣固體實(shí)驗(yàn)二：氫氧化鈣固體

2、與氯化銨固體反應(yīng)，用與氯化銨固體反應(yīng)，用手觸摸塑料袋，感受溫手觸摸塑料袋，感受溫度。度。 實(shí)驗(yàn)一：鎂條與鹽酸反實(shí)驗(yàn)一：鎂條與鹽酸反應(yīng)，用手觸摸試管，感應(yīng)，用手觸摸試管，感受溫度。受溫度。 結(jié)論結(jié)論 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案 試管外壁試管外壁發(fā)熱發(fā)熱鎂與鹽酸反應(yīng)鎂與鹽酸反應(yīng)有熱量放出有熱量放出溫度降低溫度降低氫氧化鈣固體與氫氧化鈣固體與氯化銨固體反應(yīng)氯化銨固體反應(yīng)需要吸收熱量需要吸收熱量活動(dòng)探究P35化學(xué)上把有化學(xué)上把有熱量放出熱量放出的化學(xué)反應(yīng)叫做的化學(xué)反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)?；瘜W(xué)上把化學(xué)上把吸收熱量吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)叫做的化學(xué)反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)。一一化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)

3、反應(yīng)中的熱量變化1.1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)燃料的燃燒燃料的燃燒中和反應(yīng)中和反應(yīng)金屬與酸金屬與酸大多數(shù)化合反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)濃硫酸，氧化鈣的濃硫酸，氧化鈣的溶解溶解吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)電離電離C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)28H2O+NH4ClNH4NO3溶解溶解1 1、判斷下列是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)：、判斷下列是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)： 1).1).鎂條的燃燒鎂條的燃燒 2).2).濃硫酸的稀釋濃硫酸的稀釋 3).3).高溫下木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳高溫下木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳 4).4).

4、氧化鈣與水的反應(yīng)氧化鈣與水的反應(yīng) 5).5).高溫煅燒石灰石高溫煅燒石灰石 6).6).炸藥爆炸炸藥爆炸 7).NaOH 7).NaOH 和和 NHNH4 4ClCl的反應(yīng)的反應(yīng)問題解決問題解決：?jiǎn)栴}解決：?jiǎn)栴}解決：2.2.是否吸熱反應(yīng)一定要加熱，而放熱反應(yīng)是否吸熱反應(yīng)一定要加熱，而放熱反應(yīng)一定不要加熱，要加熱的反應(yīng)都是吸熱反一定不要加熱，要加熱的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)？應(yīng)？化學(xué)反應(yīng)遵循著能量守恒定律化學(xué)反應(yīng)遵循著能量守恒定律 不一定，要持續(xù)加熱的反應(yīng)是吸熱反不一定，要持續(xù)加熱的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)應(yīng)E（反應(yīng)物）（反應(yīng)物）E（生成物）能量（生成物）能量反應(yīng)物的總能量高反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物

5、的總能量低放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)生成物的總能量高生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低反應(yīng)物的總能量低吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)貯貯 能能釋釋 能能化學(xué)反應(yīng)中的能量變化示意圖化學(xué)反應(yīng)中的能量變化示意圖2.2. 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)：物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)： 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的過程，物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的過程，實(shí)質(zhì)上就是舊的化學(xué)鍵實(shí)質(zhì)上就是舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵形成過程。斷裂和新的化學(xué)鍵形成過程。 斷開化學(xué)鍵：斷開化學(xué)鍵：吸收能量吸收能量 形成化學(xué)鍵：形成化學(xué)鍵：放出能量放出能量 一一化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物吸吸收收能能量量生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物放放出出能能量量

6、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì) 吸收能量吸收能量吸熱吸熱放熱放熱反應(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 舊鍵的斷裂舊鍵的斷裂 新鍵的形成新鍵的形成 吸熱吸熱放熱放熱反應(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E反反 E生生E反反 E生生 放出能量放出能量 放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)E放放 E 吸吸 E放放 E吸吸H H H HH H2 2 + Cl+ Cl2 2 = 2HCl= 2HCl舊鍵斷裂舊鍵斷裂H HH HClClClCl+ + +ClClClClClClH HClClH H新新鍵鍵形形成成閱讀教材閱讀教材P36P36資料卡，什么

7、是鍵能資料卡，什么是鍵能吸收吸收436.4KJmol-1吸收吸收242.7KJmol-1放出放出431.8KJmol-1一一化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化4 4反應(yīng)熱反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量用用H表示，單位：表示，單位：kJkJmolmol1 1 H0時(shí)，為放熱反應(yīng)時(shí)，為放熱反應(yīng)；H0 0時(shí)，為吸熱反應(yīng)時(shí)，為吸熱反應(yīng)。 3化學(xué)反應(yīng)中的能量變化：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化： 通常表現(xiàn)為熱量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化如何表如何表示熱量示熱量的變化？的變化？ 實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)測(cè)得1molH2和和1molCl2反應(yīng)生成反應(yīng)生成2molHCl時(shí)放出時(shí)放出184.

8、5kJ的能量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：的能量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：H184.5kJmol1 微觀解釋：微觀解釋：1mol H2中的中的HH鍵斷裂時(shí)吸收鍵斷裂時(shí)吸收436.4kJ的能量的能量1molCl2中的中的ClCl鍵斷裂時(shí)吸收鍵斷裂時(shí)吸收242.7kJ的能量的能量1molHCl中的中的HCl鍵形成時(shí)放出鍵形成時(shí)放出431.8kJ的能量的能量所以，所以，1molH2和和1molCl2反應(yīng)生成反應(yīng)生成2molHCl時(shí)，時(shí)，放出放出431.8kJ2(436.4kJ+242.7kJ)=184.5kJ的能量。的能量。 H H2 2( (g g) ) + Cl+ Cl2 2( (g g) )=2HCl=2HC

9、l( (g g) ) H = - - 184.6kJ/mol5.5.熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式 1). 1).定義定義：表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式觀察以下熱化學(xué)反應(yīng)方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么？觀察以下熱化學(xué)反應(yīng)方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么？2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H H-483.6 kJ/mol-483.6 kJ/mol2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/mol結(jié)論：結(jié)論：同

10、種物質(zhì)聚集狀態(tài)不同，能量不同同種物質(zhì)聚集狀態(tài)不同，能量不同2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/molH H2 2(g) +1/2O(g) +1/2O2 2(g)= H(g)= H2 2O(l) O(l) H H-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol結(jié)論：結(jié)論：H H 的值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比的值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量物質(zhì)的量，可用分?jǐn)?shù)，可用分?jǐn)?shù)書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng)書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng):（1 1）反應(yīng)物和生成物要標(biāo)明其聚集狀

11、態(tài)，反應(yīng)物和生成物要標(biāo)明其聚集狀態(tài)，用用g、l、s分分別代表別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。 （2 2）用）用H標(biāo)明恒壓條件下反應(yīng)放出或吸收的熱量，標(biāo)明恒壓條件下反應(yīng)放出或吸收的熱量，放放熱為負(fù)，吸熱為正。熱為負(fù)，吸熱為正。 為為“”，表示放熱表示放熱； 為為“+”，表示吸熱表示吸熱（3）反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)不同其）反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)不同其H 也不同，中學(xué)階段指也不同，中學(xué)階段指的是的是25 C,101KPa（4 4）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此可以子個(gè)數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。

12、（5 5）對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其）對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其H H 也不同，也不同，即即H H 的值與計(jì)量數(shù)成正比的值與計(jì)量數(shù)成正比。 。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是A2SO2 + O2 = 2SO3 H= 196.6 kJ/molBH2(g)+O2(g)= H2O (g) H= 241.8 kJC2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H= 571.6 kJ/molDC(s) + O2(g) = CO2(g) H= + 393.5 kJ/mol C課堂練習(xí)課堂練習(xí) 例例1 250C ，1.01105Pa下，下，1g 硫粉在

13、氧氣中充分硫粉在氧氣中充分燃燒放出燃燒放出 9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。1 1）. . 根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式根據(jù)反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式1g 硫粉在氧氣中充分燃燒放出硫粉在氧氣中充分燃燒放出 9. 36kJ 熱量熱量32g 9.36kJ /g = 299.52 kJ 1 mol 硫粉在氧氣中充分燃燒放出熱量為：硫粉在氧氣中充分燃燒放出熱量為：S ( 固固) + O2 (氣氣) = SO2 ( 氣氣 ) ； H H =-299.52 kJ molmol- - S + O2 = SO2 6 6有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算有關(guān)熱化學(xué)方程式的計(jì)算一一化學(xué)反

14、應(yīng)中的熱量變化化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化 練習(xí)練習(xí)1 250C，1.01105Pa下，下，4g CO在氧氣中燃在氧氣中燃燒生成燒生成CO2，放出，放出 9. 6kJ熱量，寫出熱量，寫出CO燃燒的熱化學(xué)燃燒的熱化學(xué)方程式。方程式。2CO ( 2CO ( 氣氣) + O) + O2 2 ( (氣氣) = 2CO) = 2CO2 2 ( ( 氣氣 ) ) ；H =- 134.4 H =- 134.4 kJ molmol- - 2CO + O2 = 2CO2228gQ9.6kJ4 g解：解： 設(shè)設(shè)2mol CO 燃燒放出的熱量為燃燒放出的熱量為 Q228g : 4g = Q : 9.6 kJ Q =134.

15、4 kJ放熱放熱 例例2 在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：式為：2H2( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) ;H =-H =- 572 kJ molmol- - CH4( g ) +2O2 (g ) = CO2 (g ) +2H2O ( l ) ;H =-H =- 890 kJ molmol- -由由1mol 氫氣和氫氣和3mol甲烷組成的混合氣體在上述條件甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少。下完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少。2. ）根據(jù)熱化學(xué)方程式求反應(yīng)熱）根據(jù)熱化學(xué)方程式求反應(yīng)熱解：解：Q = (57

16、2kJ 2) + (890 kJ3) =2956 kJ 練習(xí)練習(xí)2 已知：已知： 2H2O( l ) = 2H2 ( g ) + O2 ( g ) ;H =+H =+517.6 kJ molmol- - CH4( g ) +2O2 ( g ) = CO2 ( g ) +2H2O ( l ) ; H =-H =- 890.3 kJ molmol- - 則：則：1g 氫氣和氫氣和1g甲烷分別燃燒后，放出熱量之比約甲烷分別燃燒后，放出熱量之比約為為 (A) 1 :34 (B) 1 :1.7 (C) 2.3 :1 (D) 4.6 :1517.6/4 分析：分析：890.3/16=517.6 890.3

17、/45004 9002.2 1選選 C 例例3 在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為： 2H2( g ) + O2 ( f ) = 2H2O ( l ) ;H =-H =- 571.6 kJ molmol- - C3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2 ( g ) +4H2O (l ) ;H =-H =- 2220 kJ molmol- - 5mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則，則氫氣和甲烷的體積比為氫氣和甲烷的體積比為 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D)

18、1:1解：設(shè)解：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為的物質(zhì)的量分別為x，y答：氫氣和丙烷的體積比為答：氫氣和丙烷的體積比為 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:13.） 求混合物的組成求混合物的組成 x = 3.75 moly = 1.25 mol16.6%2.1%5.1%76.2%我國(guó)化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖我國(guó)化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖空氣不足，燃燒就不完全，浪費(fèi)空氣不足，燃燒就不完全，浪費(fèi)資源，產(chǎn)生的大量資源，產(chǎn)生的大量CO危害人體危害人體健康；過量

19、的空氣會(huì)帶走部分熱健康；過量的空氣會(huì)帶走部分熱量，同樣造成浪費(fèi)量，同樣造成浪費(fèi)將固體燃料粉碎，或?qū)⒐腆w燃料粉碎，或?qū)⒁后w燃料以霧狀噴將液體燃料以霧狀噴出，以增大燃料與空出，以增大燃料與空氣的接觸面氣的接觸面煤中所含硫在燃煤中所含硫在燃燒時(shí)會(huì)生成燒時(shí)會(huì)生成SO2要有適當(dāng)過量的空氣要有適當(dāng)過量的空氣燃料與空氣要有足夠燃料與空氣要有足夠大的接觸面積大的接觸面積高效清潔利用煤炭的重要途徑將焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，則得到將焦炭在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，則得到COCO和和H H2 2C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 高溫高溫 練習(xí)：如右圖所示，把試管放入盛練習(xí)：如右圖所示，把試管放入盛

20、有有25時(shí)飽和石灰水的燒杯中，試時(shí)飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入管滴入5mL鹽酸于試管中鹽酸于試管中.試回答下試回答下列問題：列問題： (1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是_. (2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是_. (3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式. (4)由實(shí)驗(yàn)推知，由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和溶液和H2的總能量的總能量 (填填“大于、大于、“小于小于”、“等于等于”)鎂片和鹽酸的總能量鎂片和鹽酸的總能量.練習(xí)：下列說法正確的是（練習(xí)：下列說法正確的是（ ）A.需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸

21、熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱的反應(yīng)在常溫下就一定能進(jìn)行放熱的反應(yīng)在常溫下就一定能進(jìn)行C.反應(yīng)是放熱還是吸熱是由反應(yīng)物和生成反應(yīng)是放熱還是吸熱是由反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小決定的物所具有的總能量的相對(duì)大小決定的D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能進(jìn)行吸熱反應(yīng)在一定條件下也能進(jìn)行C、D練習(xí)：簡(jiǎn)要說明使煤爐中的煤充練習(xí)：簡(jiǎn)要說明使煤爐中的煤充分燃燒所應(yīng)采取的措施。分燃燒所應(yīng)采取的措施。打打開爐打打開爐門門開爐門開爐門打開爐門打開爐門在煤餅上打孔或?qū)⒚鹤龀擅簤K在煤餅上打孔或?qū)⒚鹤龀擅簤K在煤餅上打孔或?qū)⒚鹤龀擅簤K在煤餅上打孔或?qū)⒚鹤龀擅簤K燃燒時(shí)要有足燃燒時(shí)要有足夠多的空氣夠多的空氣燃料與空氣燃料與空氣要有足夠大要有足夠大的接觸面的接觸面