化學(xué)：《化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)》課件6（31張PPT）（蘇教版選修4）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 專題1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) 慶典時(shí)的煙火 鋼鐵的煉制 火苗 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 化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或放出的熱量 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) 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 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 生成物能量 反應(yīng)物能量 吸熱 H 0 H 反應(yīng)物總鍵能 生成物總鍵能 從鍵能角度看 H 436kJ mol 243kJ mol 431kJ mol 2 183kJ mol 從斷鍵和成鍵角度分析 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) 交流與討論 二 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 觀察以上熱化學(xué)方程式 分析其與普通的化學(xué)方程式有何不同 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 1 熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個(gè)部分 二者缺一不可 普通化學(xué)方程式只包含物質(zhì)變化一個(gè)部分 物質(zhì)變化 能量變化 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 2 熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng) 對于25 101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明 普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強(qiáng) 3 熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài) 普通化學(xué)方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài) H2O g H2O l H2O l H2O g H 44kJ mol H 44kJ mol 4 熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量 可為整數(shù)或分?jǐn)?shù) 普通化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示原子 分子數(shù)目 只能為整數(shù) 不能為分?jǐn)?shù) 書寫熱化學(xué)方程式的注意點(diǎn) 1 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如在25 101kPa下進(jìn)行的反應(yīng) 可不注明 2 應(yīng)注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài) 3 對于相同的反應(yīng) 當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí) 其 H不同 2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6kJ 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 1 05全國卷I第13題 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 課堂練習(xí) 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 中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測量 1 實(shí)驗(yàn)原理和步驟 1 中和熱的定義 在稀溶液中 酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20 這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱 2 實(shí)驗(yàn)步驟 用量筒量取50mL0 50mol L的鹽酸 測其溫度 倒入量熱計(jì) 另用量筒量取50mL0 50mol LNaOH溶液 測其溫度 并緩緩地傾入量熱計(jì)中 邊加邊用玻璃棒攪拌 觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化過程 作好記錄并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 2 實(shí)驗(yàn)操作 交流與討論 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么 防止熱量的散失 為了達(dá)到此目的 實(shí)驗(yàn)過程中采取了哪些措施 雙層燒杯 碎泡沫塑料 蓋板 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) a 為了保證0 50mol L 1的鹽酸完全被NaOH中和 可以采用0 55mol L 1NaOH溶液 使堿稍稍過量 因?yàn)檫^量的堿并不參加中和反應(yīng) b 實(shí)驗(yàn)中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫 才能使用 c 要使用同一支溫度計(jì) 分別先后測量酸 堿及混合液的溫度時(shí) 測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干 溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸入溶液中 且要穩(wěn)定一段時(shí)間再記下讀數(shù) d 操作時(shí)動(dòng)作要快 盡量減少熱量的散失 e 實(shí)驗(yàn)中若用弱酸代替強(qiáng)酸 或用弱堿代替強(qiáng)堿 因中和過程中電離吸熱 會(huì)使測得中和熱的數(shù)值偏低 3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 a 取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù) 思考 如果某一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)與另外兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)差異明顯 怎么辦 b 計(jì)算反應(yīng)熱 H Q n cm t n 課堂練習(xí) 2004蘇州一模 19 試回答下列中和熱測定的有關(guān)問題 1 實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯 大 小兩個(gè)燒杯 泡沫塑料 泡沫塑料板 環(huán)形玻璃攪拌棒 0 50mol L 1鹽酸 0 55mol L 1NaOH溶液 尚缺少的實(shí)驗(yàn)用品是 2 實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒 其原因是 3 實(shí)驗(yàn)時(shí)所用鹽酸及NaOH溶液的體積均為50mL 各溶液密度為1g cm3 生成溶液的比熱容C 4 18J g 實(shí)驗(yàn)起始溫度為t1 終止溫度為t2 試推斷中和熱的計(jì)算式 H 溫度計(jì) 量筒 兩個(gè) 不能 銅絲易導(dǎo)熱 使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失較大 16 72 t2 t1 kJ mol 四 反應(yīng)熱的計(jì)算 交流與討論 如何測定C s 1 2O2 g CO g 的反應(yīng)熱 H1 能直接測定嗎 如何測 若不能直接測 怎么辦 1 蓋斯定律的內(nèi)容 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成 其反應(yīng)熱是相同的 換句話說 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無關(guān) H H1 H2 蓋斯定律直觀化 CO g C s CO2 g C s 1 2O2 g CO g H1 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol H1 H2 H3 H1 H3 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 課堂練習(xí) 1 已知 CO g 1 2O2 g CO2 g H1 283 0kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H2 285 8kJ mol C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H3 1370kJ mol試計(jì)算 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 的 H 解 根據(jù)蓋斯定律 反應(yīng) 不論是一步完成還是分幾步完成 其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的 下面就看看反應(yīng) 能不能由 三個(gè)反應(yīng)通過加減乘除組合而成 也就是說 看看反應(yīng) 能不能分成 幾步完成 2 4 所以 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol 2 已知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金剛石 s O2 g CO2 g H2 395 0kJ mol寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式 25 101kPa時(shí) 解 得 C 石墨 s C 金剛石 s H 1 5kJ mol 3 某次發(fā)射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃燒 生成N2 液態(tài)H2O 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H1 67 2kJ molN2H4 g O2 g N2 g 2H2O l H2 534kJ mol假如都在相同狀態(tài)下 請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol 五 能源的充分利用 1 世界上最重要的化石燃料有哪些 有何優(yōu)點(diǎn) 煤 石油 天然氣 它們的燃燒熱都很高 2 廣義地講 哪些物質(zhì)可稱為燃料 能夠發(fā)生燃燒反應(yīng)放出熱量的物質(zhì)都可稱為燃料 3 新能源有哪些 太陽能 生物能 風(fēng)能 地?zé)崮?海洋能 燃燒熱簡介 在101kPa時(shí) 1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量 叫做該物質(zhì)的燃燒熱 說明 在101kPa時(shí) 完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物 如C完全燃燒應(yīng)生成C02 g 而生成CO g 屬于不完全燃燒 又如H2燃燒生成液態(tài)H20 而不是氣態(tài)水蒸氣 燃燒熱通常是由實(shí)驗(yàn)測得的 可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量 所以計(jì)算燃燒熱時(shí) 熱化學(xué)方程式常以分?jǐn)?shù)表示 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