化学反应与能量的变化-ppt课件

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,*,*,化学反应与能量的变化,化学反应与能量的变化,1,、化学反应的特征,物质变化,能量变化,质量守恒,能量守恒,2,、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可,以,、,、,及其它形式的能量,表现出来。,光能,热能,电能,当能量变化以,热能,的形式表现时，化学反应可以分为：,3,、放热反应与吸热反应,反 高,生 低,生 高,反 低,放热反应,吸热反应,（熟记常见反应）,1、化学反应的特征物质变化能量变化质量守恒能量守恒2、化学反,反 高,(1),放热反应,化学反应中放出热量的反应。,E,(,反应物,),E,(,生成物,),生 低,常见的放热反应：,a.,物质与,O,2,的氧化反应（燃烧，生锈等）；,b.,中和反应（酸碱）；,c.,金属与水,or,酸的反应；,d.,绝大多数,化合反应（,CaO,与,H,2,O,）。,C+CO,2,=2CO,吸热反应,放热反应有时也,需要,加热,才能发生！,高温,了解：,e.,原电池反应也是放热反应,(,以后要学习,),反 高(1)放热反应,生 高,(2),吸热反应,化学反应中吸收热量的反应。,E,(,反应物,),E,(,生成物,),反 低,常见的吸热反应：,a.Ba(OH),2,8 H,2,O,晶体与,NH,4,Cl,晶体反应；,b.C,作还原剂的反应；,c.,绝大多数,分解反应。,主要包括盐、氢化物等的分解,N2O4,生成,NO2,反应也是吸热的,C+CO,2,=2CO,C+H,2,O=CO+H,2,水煤气,d.,水解反应。,生 高(2)吸热反应,放热过程：,a,浓硫酸溶于水、,b,生石灰溶于水、,c,氢氧化钠固体溶于水、,d,新化学键的形成、,e,非金属原子得到电子。,其它放热和吸热过程,吸热过程,:,a,弱电解质的电离、,b,化学键的断裂、,c,多数铵盐溶于水、,d,金属原子失去电子,放热过程：a浓硫酸溶于水、b生石灰溶于水、c氢氧化钠固体溶于,一、反应热和焓变,1,、反应热,化学反应中所,吸收,或,放出,的热量。,恒温,恒压,下，反应热称“焓变”。,2,、焓变,1,）符号：,2,）单位：,H,kJ/mol,或,kJ mol,1,注：单位中的每,mol,是与整个反应对应的，,即反应热表示每,mol,反应放出或吸收的热量。,一、反应热和焓变1、反应热化学反应中所吸收或放出的热量。恒温,3,）表示方法,放热,反应,(,体系,能量,降低,),：,H 0,，,H,为,“,+,”,(P3,）,所谓,体系,是指被研究的物质系统；而体系以外的其他部分就称为,环境,3）表示方法放热反应(体系能量降低)：H 0，H为,4,）化学反应中能量变化的原因,旧键断裂,吸收能量,新键形成,放出能量,=,=,679kJ/mol,862kJ/mol,H,=,679kJ/mol,862kJ/mol=,183kJ/mol,反应物的键能总和,生成物的键能总和,4）化学反应中能量变化的原因旧键断裂 吸收能量新键形成,5,）焓变与键能的关系（微观）,H,=,反应物的键能总和,生成物的键能总和,例,1,：,1mol C,与,1mol H,2,O(g),反应生成,lmol CO(g),和,1mol H,2,(g),，需要吸收,131.5kJ,的热量，该反应的反应热为,H,=,kJ/mol,。,131.5,例,2,：拆开,1mol H,H,键、,1mol N,H,键、,1mol NN,键分别需要的能量是,436kJ,、,391kJ,、,946kJ,，,则,1mol N,2,生成,NH,3,的反应热为,，,则,1mol H,2,生 成,NH,3,的反应热为,。,92 kJ/mol,30.67 kJ/mol,相当于,1/3 mol N,2,5）焓变与键能的关系（微观）H =反应物的键能总和生,6,）焓变与物质能量的关系（宏观）,H,=,E,生成物,E,反应物,6）焓变与物质能量的关系（宏观）H =E 生成物,3.,化学能与热能相互转化的实例,必修二,P33,实验,2-1,：铝与盐酸的反应,实验,2-3,：,氢氧化钠与盐酸反应能量的变化,3.化学能与热能相互转化的实例必修二P33实验2-1：铝与,任何一个化学反应都包括,物质的变化,和,能量的变化,。,那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？,思考,H,2,+I,2,=2HI,只表示,物质变化,【例,1,】在,200,、,101kPa,时，,1 mol H,2,与碘蒸气作用生成,HI,的反应，科学文献上表示为：,H,=,H,2,(g)+I,2,(g)=2HI(g),200,101kPa,14.9 kJ/mol,思考：这个化学方程式与我们以前熟悉的化学方程式有何不同？,1.,指明了反应时的温度和压强,2.,方程式中反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的状态。,任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。思考H2+,二、热化学方程式,能表示参加反应,物质的量,和,反应热,的,关系,的化学方程式。,1,、定义,2,、含义,表示,1mol,气态,H,2,与,1mol,气态碘完全反应，,生成,2mol,气态,HI,时，放出,14.9kJ,的热量。,H,=,H,2,(g)+I,2,(g)=2HI(g),200,101kPa,14.9 kJ/mol,二、热化学方程式 能表示参加反应物质的,3,、书写要点,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(,g,),；,H=,241.8 kJ/mol,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(,l,),；,H=,285.8 kJ/mol,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(,l,),；,H=,571.6 kJ/mol,2H,2,O(,l,)=2H,2,(g)+O,2,(g),；,H=,+,571.6 kJ/mol,一般应注明反应的,温度、压强,；,H,与实验的条件、,物质的状态有关！,（,25,0,C,，,101kPa,时不注明）,一定标明各物质的,状态（,g,、,l,、,s,、,aq,）,；,H,2,O(,l,)H,2,O(,g,),H,=,+,44 kJ/mol,3、书写要点 H2(g)+O2(g)=,H,只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程式隔开,(,数值及单位,),放热：,H,0,；,系数,仅仅表示,物质的量,，不表示分子或原子个数；,故系数可以是,整数、分数、小数,；,H,的值与系数相匹配。,系数加倍，,H,值也加倍。,正逆反应的,H,绝对值相等，符号相反。,反应物,完全,变成生成物，所释放或吸收的热量,。,热化学方程式,一般不要写反应条件,。,H只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程式隔开(数值,例,1,：当,1mol,气态,H,2,与,1mol,气态,Cl,2,反应生成,2mol,气态,HCl,，放出,184.6kJ,的热量，请写出该反应的热化学方程式。,H,2,(,g,)+Cl,2,(,g,)=2HCl(,g,),H,=,184.6 kJ/mol,2H,2,(,g,)+2Cl,2,(,g,)=4HCl(,g,),H,=,369.2 kJ/mol,H,2,(,g,)+Cl,2,(,g,)=HCl(,g,),H,=,92.3 kJ/mol,1,2,1,2,例,2,：,1mol N,2,(g),与适量,O,2,(g),反应生成,NO,2,(g),，,需吸收,68kJ,的热量；写出热化学方程式。,N,2,(,g,),+,2O,2,(,g,)=2NO,2,(,g,),H,=,+,68 kJ/mol,例1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol,例,3,、沼气的主要成分是甲烷。,0.5 mol CH,4,完全燃烧,生成,CO,2,和,H,2,O,时，放出,445 kJ,的热量。则下列热化学方程式中正确的是（）,A,、,2CH,4,(g),4O,2,(g),2CO,2,(g),4H,2,O(l),H=+890 kJ/mol,B,、,CH,4,2O,2,CO,2,H,2,O H=,890 kJ/mol,C,、,CH,4,(g),2 O,2,(g),CO,2,(g),2 H,2,O(l),H=,890 kJ/mol,D,、,1/2CH,4,(g),O,2,(g),1/2CO,2,(g),H,2,O(l),H=,890 kJ/mol,C,状态,H=,445 kJ/mol,例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧A,小结：,1.,化学方程式与热化学方程式的比较,小结：1.化学方程式与热化学方程式的比较,2,、反应热的大小的比较,(1),同一反应生成物状态不同,A(g)+B(g)=C(g)H,1,0,A(g)+B(g)=C(l)H,2,0,则有,H,2,H,1,(2),同一反应反应物状态不同,S(g)+O,2,(g)=SO,2,(g)H,1,0,S(s)+O,2,(g)=SO,2,(g)H,2,0,则有,H,1,H,2,包括,+,、,在内比较，和数学一样，,+,一定比,的大,2、反应热的大小的比较(1)同一反应生成物状态不同(2)同一,三、中和反应反应热的测定,测定强酸与强碱反应的反应热，,体验化学反应的热效应。,大烧杯（,500ml,）,、,小烧杯（,100ml,）,、,温度计、,量筒（,50ml),两个,泡沫塑料或纸条,泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）,环形玻璃搅拌棒,实验目的,实验用品,中和热,：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成,1mol,水所产生的反应热,三、中和反应反应热的测定测定强酸与强碱反应的反应热，大烧杯（,1.,保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，,使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。,然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如图所示。,实验步骤,1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯,答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,思考,1,：,大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎泡沫塑料（或碎纸条）的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？,思考,2,：,为什么不用环形铁搅拌棒？,铁与盐酸之间会发生反应，另外铁的导热性好，这样,都会造成热量的损失。,答案：两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；,2.,用一个量筒最取,50 mL 0.50 mol/L,盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。,然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,思考,3,：,温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,答：因为该温度计还要用来测碱液的温度，