化学反应中的热量

,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,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,*,*,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,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,*,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,*,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,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,*,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,*,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,*,化学反应中的热量,即热饭盒,思考：,你见过化学反应中伴随着的,能量转化吗？能举例说明吗？,“神七”升天,钻木取火,镁条的燃烧,闪电时产生氮氧化物,石油气的燃烧,光合作用,化学反应,能量转化方式,镁条的燃烧,石油气的燃烧,闪电时产生氮氧化物,电池放电,高温冶炼铁,化学能转化为光能和热能,化学能转化为光能和热能,化学能转化为电能,电能转化为化学能,热能转化为化学能,你知道吗?归纳,化学能 热能、光能、电能等,庆典烟火,火苗,电池,化学反应中的热量变化,实验方案,实验现象,结论,实验一：镁条与盐酸反应，用手触摸试管，感受温度。,实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，用手触摸烧杯外壁，感受温度。,试管外壁,发热,镁与盐酸反应有热量放出,温度降低,氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应需要吸收热量,活动与探究,一、化学反应中的热量变化,一、化学反应中的热量变化,1、放热反应与吸热反应,吸热反应：吸收热量,的化学反应,放热反应：有热量,放出的化学反应,判断下列反应是放热反应还是吸热反应：,(1)镁条的燃烧；,(2)高温煅烧石灰石；,(3)氧化钙与水反应；,(4)盐酸和氢氧化钠溶液反应。,需要加热进行的反应是否就是吸热反应,?,木炭燃烧,2.常见的放(吸)热反应,1.金属与酸的反应,2.所有的燃烧反应,3.酸碱中和反应,4.大多数化合反应,5.,铝热反应,放热反应,吸热反应,1.,氨盐,与,强碱,的反应,2.,电离反应,3. H,2,、,CO,、,C,等还原剂在高温下发生的反应,4.大多数分解反应,5.需要持续加热的反应,对于可逆反应来说，如果正反应是放热反应，,则逆反应是吸热反应，反之亦然。,二、反应热,1.定义：化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。,2.符号：,3.单位：,放热反应：,H取,负值（H0）,H,kJ mol,1,讨论：水往低处流的过程中，,能量发生了什么,变,化？,能量守恒定律:能量既不会消灭，也不会创生，,它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个,物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，,能量的总量保持不变。,从能量守恒的角度分析为什么有的化学反应是放热的，有的化学反应是吸热的？,思考：,反应物的总能量高,生成物的总能量低,放热反应,生成物的总能量高,反应物的总能量低,吸热反应,宏观：化学反应中能量变化的原因,反应物与生成物总能量的相对大小,1、反应热与反应物和生成物自身能量的关系：,反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。,（1）当生成物的总能量大于反应物的总能量时，为吸热反应， H0，（）；,（2）当生成物的总能量小于反应物的总能量时，为放热反应， H0，（）。,反应热与能量的关系,问题探究二：,请你想一想：从化学反应的本质考虑一个化学反应是放热反应还是 吸热反应取决于什么？,化学反应的本质是:,旧键断裂和新键,生,成,Cl,2,HCl,能量,H,2,能量,(,吸收能量,),旧化学键,破坏,原子,(,放出能量,),新化学键,形成,吸收能量,放出能量,放热反应,吸热反应,决定,为什么有的化学反应放热，有的却吸热,?,Cl,H,吸收,放出,从微观角度分析,键断开吸收 的能量 键形成放出的能量,键断开吸收 的能量 键形成所放出的能量,吸热反应,放热反应,微观,：化学反应中能量变化的,主要,原因,化学键的断裂和形成,能量,反应进程,断,旧,键吸收,的总,能量,成,新,键释放,的总,能量,H,Cl,Cl,H,-,-,-,-,释放能量,H,Cl,Cl,H,2.化学反应实质：,吸收能量,吸热,放热,反应物,生成物,能量,反应过程,旧键的断裂 新键的形成,吸热,放热,反应物,生成物,能量,反应过程,E,反,E,生,E,反,E,生,放出能量,放热反应,吸热反应,E,放,E,吸,E,放,E,吸,（,1,）宏观：化学反应中，化学反应中能量变化,主要取决于,反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小,。,（,2,）微观：,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的,主要,原因。,小结,断键吸收总能量 成键放出总能量,反应物的总能量,生成物的总能量,反应物的总能量, 4Q,3,B. 2Q,1,+ Q,2, 4Q,3,C. Q,1,+ Q,2, Q,3,D. Q,1,+ Q,2,= Q,3,B,化学反应中的热量变化该如何表示呢?,1、定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式,H,2,Cl,2,2HCl,(g),(g),(g),H=-184.5kJ/mol,二、热化学方程式,不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的热量变化,氢气燃烧的化学方程式：,2H,2,+ O,2,= 2H,2,O,点燃,氢气燃烧的热化学方程式：,2H,2,(g) + O,2,(g) = 2H,2,O(l),；,H =,571.6 kJ ,mol,-,1,化学方程式和热化学方程式的区别？,2H,2,+ O,2,= 2H,2,O,点燃,1.2H,2,(g) + O,2,(g) = 2H,2,O(l) H =,571.6 kJ ,mol,-,1,2.,H,2,(g) + 1/2O,2,(g) = H,2,O(l) H =,285.8 kJ ,mol,-,1,3.,H,2,(g) +1/2 O,2,(g) =H,2,O(g) H =,241.8 kJ ,mol,-1,1.,聚集状态,2.,化学计量数可以为分数,3.,标出了反应热,化学方程式和热化学方程式的区别？,观察与比较, 标明物质的聚集状态，用g、l、s分别代表气态（gas）、,液态 (liquid)、固态(solid)。, 用,H,标明反应放出或吸收的热量，放热,H,为“-”，,吸热,H,为“+”,，单位为kJ/mol,。, 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，,只表示物质的量，因此可以是整数或简单分数。, 对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其,H,也,不同，即,H,的值与化学计量数成正比。, 正逆反应的,H,数值的绝对值相等，符号相反。,热化学方程式的注意点,C(s)+ O,2,(g)=CO,2,(g) ,H= - 393.6,kJ/mol,3、热化学方程式表示的意义,1mol 固体碳与1mol 氧气完全反应生成1mol二氧化碳气体，放出3,93.6,kJ的热量,CaCO,3,(s)=CaO(s) + CO,2,(g) ,H=,+ 178.5kJ/mol,2H,2,(g) + O,2,(g) = 2H,2,O(l) H =571.6 kJ /,mol,【,说一说,】,下列热化学方程式的意义,氢气燃烧的热化学方程式,2H,2,(g) + O,2,(g) = 2H,2,O(l) H =,571.6 kJ ,mol,-,1,H,2,(g) + 1/2O,2,(g) = H,2,O(l) H =,285.8 kJ ,mol,-,1,H,2,(g) +1/2 O,2,(g) =H,2,O(g) H =,241.8 kJ ,mol,-1,观察与比较,热化学方程式书写原则？,3,、,热化学方程式书写原则,（1）写出正确、规范的化学方程式,（2）,标状态 固体（s） 、液体（l）、气体（g）、溶液（aq）,（3）表达,H,符号、数值、单位,1,、,1g,甲烷在氧气中完全燃烧生成液态水和二氧化碳并放出,55.6kJ,热量。,2,、,1gH,2,在氧气中完全燃烧生成液态水并放出,143kJ,热量。,写出下列热化学方程式,练习125,0,C(1.01)(10,5,)Pa下，4g CO在氧气中燃烧生成CO,2,，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。,2CO(气) + O,2,(气)= 2CO,2,(气)；H =-134.4,kJ mol,-1,2CO + O,2,= 2CO,2,228g,Q,9.6kJ,4 g,解：设2molCO 燃烧放出的热量为 Q,228g : 4g = Q : 9.6 kJ,Q =134.4 kJ,放热,例2 在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程,式为：2H,2,(g)+ O,2,(g)=2H,2,O(l),H=-,572kJmol,-1,CH,4,(g) +2O,2,(g)=CO,2,(g)+2H,2,O(l),H =-,890kJmol,-1,由1mol 氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件,下完全燃烧时放出的热量为多少。,2、）根据热化学方程式求反应热,解：H=(5722)+(8903)=2956kJ mol,-1,例3在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：,2H,2,(g) + O,2,(,g,)=2H,2,O(l) H=-,571.6,kJ mol,-1,C,3,H,8,(g) +5O,2,(g)=3CO,2,(g)+4H,2,O(l) H =- 2220,kJ mol,-1,5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则,氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1,解1 ：设H,2,、C,3,H,8,的物质的量分别为x，y,答：氢气和丙烷的体积比为 3：1,x + y = 5,(571.6/2)(x) + 2220y = 3847,V,(H,2,):,V,(C,3,H,8,) =,n,(H,2,):,n,(C,3,H,8,) = 3.75:1.25 = 3:1,3、） 求混合物的组成,x = 3.75 mol,y = 1.25 mol,C、CO、CH,4,完全燃烧的热化学方程式可以分别表示如下：,问题解决2,2CO(g) + O,2,(g) = 2CO,2,(g) H= -565.2kJ,mol,-1,C (S) + O,2,(g) = CO,2,(g) H= -393.6kJ,mol,-1,CH,4,(g) + O,2,(g) = CO,2,（,g,）,+ H,2,O(l),H= -889.6kJ,mol,-1,完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序为,。,CH,4,C,CO,1,、下列热化学方程式书写正确的是,A,2SO,2,+ O,2,= 2SO,3,H=,196.6 kJ/mol,B,H,2,(g)+O,2,(g)= H,2,O (g) H=,241.8 kJ,C,2H,2,(g)+O,2,(g) = 2H,2,O(l) H=,571.6 kJ/mol,D,C(s) + O,2,(g) = CO,2,(g) H= + 393.5 kJ/mol,练习：,C,在相同条件下，比较下列热化学方程式,Q,1,与Q,2,的关系,问题解决,：,Q,1,=,Q,2,Q,3,Q,4,2Q,5,=,Q,6,2A,2,(g) + B,2,(g) = 2A,2,B(g) H-Q,1,2A,2,B(g) = 2A,2,(g) + B,2,(g) H+Q,2,Q,3,与Q,4,的关系,2A,2,B(g) = 2A,2,(g) + B,2,(g) H+Q,3,2A,2,B(l) = 2A,2,(g) + B,2,(g) H+Q,4,Q,5,与Q,6,的关系,A,2,B(g) = A,2,(g) + B,2,(g) H+Q,5,2A,2,B(l) = 2A,2,(g) + B,2,(g) H+Q,6,【练一练】已知,0.1mol的乙醇（C,2,H,5,OH）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出136.68kJ 热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ),A、C,2,H,5,OH (l)+3O,2,(g)=2CO,2,(g) +3H,2,O(g),H= 1366.8kJ/mol,B、C,2,H,5,OH (l)+3O,2,(g)=2CO,2,(g) +3H,2,O(l),H= + 1366.8kJ/mol,C、C,2,H,5,OH (l)+3O,2,(g)=2CO,2,(g) +3H,2,O(l),H= 136.68kJ/mol,D、C,2,H,5,OH (l)+3O,2,(g)=2CO,2,(g) +3H,2,O(l),H= 1366.8kJ/mol,D,思考：,P37,已知拆开,1molH,2,需要消耗,436kJ,能量，拆开,1molO,2,需要消耗,496kJ,能量，形成水分子中的,1molH,O,能够释放,463kJ,能量。,你能根据以上所给的数据判断反应：,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(g),是放热反应吗？并通过计算得出 ,H =,？,H,O,H,H =,484 kJ mol,-1,已知热化学方程式求键能,例：合成氨的热化学方程式3H,2,(g)+N,2,(g)=2NH,3,(g),H=,92.4KJ/mol,又知HH键键能是436.0KJ/mol，NN键的键能是945.6KJ/mol，求NH,3,分子中NH的平均键能是多少？,资料卡：,键能,原子形成分子的过程中要放出能量。反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子间的共价键断裂，则要吸收能量。拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。共价键的键能越大，该共价键越牢固。,表2-3 某些共价键的键能,共价键,键能/kJmol,-1,共价键,键能/kJmol,-1,H H,436.4,C C,347.7,Cl Cl,242.7,H Cl,431.8,H O,462.8,N N,941.7,C,金刚石,(S)+O,2,(g)= CO,2,(g) H= 395.5 KJ mol,1,(1),C,石墨,(S),+ O,2,(g)= CO,2,(g) H= 393.4 KJ mol,1,(2),写出石墨转化为金刚石方程式，并判断哪一种物质更稳,定。,例：,方程式(2)(1)得：,C,石墨,(S)= C,金刚石,(S) H=+1.91 KJ mol,1,石墨能量更低，更稳定。,四、盖斯定律化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。即如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。,已知：C(s)+O,2,(g)=CO,2,(g);,H=393.5kJ/mol,CO(g)+1/2O,2,(g)=CO,2,(g);,H=283.0kJ/mol。求：,C(s)+1/2O,2,=CO(g);,H=?,H3,H1,C(s)+O,2,(g) CO,2,(g),CO(g)+1/2O,2,(g),H2,一、燃料的燃烧,、主要燃料的热量,煤,、石油、天然气（化合,燃料,）,氢气,物质,天然气,石油,煤炭,氢气,乙醇,热量KJ/g,56,48,33,143,29,为什么质量相同的燃料会用不同的热量,36,这些燃料中哪种放出的热量最多,O,2,H,2,O,能量,H,2,能量,例,2,拆开,1mol H,2,需,436KJ ,拆开,molO,2,需,496KJ,形成,mol H-O,键释放,463KJ,所以能量的变化与键能有关系,请阅读,6,的资料卡与,7,的表格,16.6%,2.1%,5.1%,76.2%,我国化石燃料和水电能源消耗构成图, 现今用的燃料是什么？主要是什么？, 燃料充分燃烧的条件有哪些？, 燃料燃烧时，空气不足或大大过量，分别会造成什么后果？, 导致酸雨的主要原因之一是什么？, 怎样高效、清洁地利用煤炭？, 怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率？,二、燃料的充分燃烧,空气不足，燃烧就不完全，浪费资源，产生的大量,CO,危害人体健康；过量的空气会带走部分热量，同样造成浪费,将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面,煤中所含硫在燃烧时会生成,SO,2,要有适当过量的空气,燃料与空气要有足够大的接触面积,高效清洁利用煤炭的重要途径,煤的气化（水煤气或干馏煤气）,将焦炭在高温下与水蒸气反应，则得到,CO,和,H,2,C(s) + H,2,O(g) CO(g) + H,2,(g),高温,煤的液化,在高温和高压的条件下在溶剂中将较高比例的煤溶解，然后加入氢气和催化剂进行加氢裂化过程,练习：如右图所示，把试管放入盛有,25,时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入,5mL,盐酸于试管中,.,试回答下列问题：,(1),实验中观察到的现象是,_.,(2),产生上述现象的原因是,_.,(3),写出有关反应的离子方程式,.,(4),由实验推知，,MgCl,2,溶液和,H,2,的总能量,(,填“大于、“小于”、“等于”,),镁片和盐酸的总能量,.,练习：,1980,年我国首次制成燃氢汽车，乘员,12,人以,50km/h,行驶了,40km,。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发，而经济的制氢方法是,。,A,电解水,B,锌和稀硫酸反应,C,光解海水,C,练习：下列说法正确的是（ ）,A.,需加热才能发生的反应一定是吸热反应,B.,放热的反应在常温下就一定能进行,C.,反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定的,D.,吸热反应在一定条件下也能进行,C,、,D,练习：简要说明使煤炉中的煤充分燃烧所应采取的措施。,打打开炉门,开炉门,打开炉门,在煤饼上打孔或将煤做成煤块,在煤饼上打孔或将煤做成煤块,燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气要有足够大的接触面,3,、化学平衡状态的判定：,看本质：,V,正,=V,逆,看现象：各组分的浓度保持不变,压强,组分含量,颜色,通过这节课你学到了什么？,1学会判定放热反应和吸热反应，学会热化学方程式的书写。,2明确化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,练习1,关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是（ ）,A.需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应,B.放热反应在常温下一定能发生,C.吸热反应在常温下不一定不能发生,D.反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应,AB,