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

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慶典時的煙火,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,【復(fù)習(xí)回顧】：,化學(xué)反應(yīng)過程中既有物質(zhì)變化，同時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：,?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，所吸收或放出的熱量.,【交流與討論】：,化學(xué)反應(yīng)中為什么會有能量的變化？,放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：,ΔH＜0或ΔH為“－”,ΔH＞0或ΔH為“＋”,放熱,△H＜0,ΔH＝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：,?H,單位：,kJ/mol,規(guī)定：,當(dāng)?H為“－”（?H0）時，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，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.,ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol2＝－183kJ/mol,化學(xué)鍵斷裂時吸收總能量=化學(xué)鍵形成時放出總能量=,679kJ,862kJ,反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的能量,反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的能量,〈,生成物分子成鍵時釋放的能量,,>,生成物分子成鍵時釋放的能量,,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),從鍵能角度看：,ΔH＝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)鍵斷裂時所吸收的能量與新的化學(xué)鍵形成時所放出的能量不同.,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)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)B.點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.ΔH>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)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(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)方程式時應(yīng)注明反應(yīng)的溫度和壓強。如果不注明溫度和壓強，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)計量數(shù)不同，△H也不同。化學(xué)計量數(shù)加倍，△H也要加倍。,第二課時,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=－92kJmol－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).,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,３、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乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(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1105Pa，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）ΔH＝＋242kJmol－12H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJmol－1H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJmol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJmol－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=-48.40kJmol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJmol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJmol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-48.40kJmol-1,B,二、有關(guān)熱化學(xué)方程式的計算,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,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①.C(s)＋O2(g)===CO2(g)△H1C(s)＋O2(g)===CO(g)△H2②.S(s)＋O2(g)===SO2(g)△H3S(g)＋O2(g)===SO2(g)△H4③.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)△H52H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H6④.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)△H7CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8A.①B.④C.②③④D.①②③,,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?；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學(xué)鍵時釋放（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（kJmol?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．-1638kJmol?1B．+1638kJmol?1C．-126kJmol?1D．+126kJmol?1,,A,若干化學(xué)鍵的鍵能（kJ/mol，25℃）,,H2+F2=2HFH2+Cl2=2HCl3、預(yù)測當(dāng)生成2molHF和2molHCl時，哪個反應(yīng)放出的熱量多？,石墨能否自動轉(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、計算燃料的用量,反應(yīng)熱可以由實驗測得，也可以用其他辦法得到。,第三課時,標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱,定義：在101kPa時，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，lg物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱.,能源的充分利用.,,2、注意：①燃燒的條件是在101kPa；②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，其它物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)可用分數(shù)表示；③物質(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)，所以表達物質(zhì)燃燒時的△H均為負值；④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：①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；②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，請討論下列問題；1、根據(jù)第9頁表1—3計算H2、CH4及C2H2的熱值2、討論H2作為能源有何優(yōu)點，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142.9kJg-1、55.6kJg-1、50kJg-1。說明H2作為能源具有熱值高的特點。另外，用H2作為能源還具有無污染的特點。,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國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(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輸、使用方便（易點燃、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重。,推廣使用天然氣（相對于管道煤氣和液化氣）為什么是城市燃氣的發(fā)展方向？,管道煤氣是一種清潔燃料，然而這是相對于住宅、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)點且不易爆的燃料。,