高中化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)原理 化學(xué)反應(yīng)原理課件 魯科版選修4

1、化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng),【問題探究一】1、什么是反應(yīng)熱？2、反應(yīng)熱是怎樣表示反應(yīng)過程中熱量變化的？【知識小結(jié)】⑴定義：化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反在 　　　　，下進(jìn)行時，反應(yīng)所　　　或　　　的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱　　　　 。⑵符號：反應(yīng)　　熱時，反應(yīng)熱（Q）為正值；反應(yīng)　　　熱時，反應(yīng)熱（Q）為負(fù)值。,一定的溫度,吸收,放出,反應(yīng)熱，用Q表示,吸,放,【問題探究二】1、你知道的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)有哪些

2、？ 2、試從“物質(zhì)所具有的能量”的角度和“微觀化學(xué)鍵”角度來分析放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的實(shí)質(zhì)？,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),燃燒酸堿中和反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)金屬與水或酸,,C+CO2 , C+H2O銨鹽與堿的反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng),,1、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)：,【知識小

3、結(jié)】,1、微觀：舊鍵斷裂時吸收的能量與新鍵形成放出的能量不同.舊鍵斷裂吸收能量 新鍵形成釋放能量，放熱反應(yīng)；舊鍵斷裂吸收能量 新鍵形成釋放能量，吸熱反應(yīng)； 2、宏觀：反應(yīng)物和生成物所具有的總能量不同.反應(yīng)物總能量 生成物總能量，放熱反應(yīng)；反應(yīng)物總能量 生成物總能量，吸熱反應(yīng)。,小于,大于,大于,小于,反應(yīng)物的總能量高,,,,生成物的總能量低,生成物的總能量高,,,,反應(yīng)物的總

4、能量低,放熱反應(yīng),吸熱反應(yīng),宏觀,化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程,【練習(xí)】,下列說法正確的是( )A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng);B.放熱反應(yīng)常溫下一定容易發(fā)生反應(yīng);C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了是放熱還是吸熱;D.吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生反應(yīng).,CD,【問題探究三】1、確定一個反應(yīng)的反應(yīng)熱通常有什么方法？,2、測中和反應(yīng)的反應(yīng)熱：,簡易量熱計(jì),Q= - C（T2-T1）,

5、儀器：,量熱計(jì)、量筒（100ml）、溫度計(jì)、燒杯（250ml）,【閱讀 活動.探究】測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,1、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向250 mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度T2。4、假設(shè)溶液的比熱等于水的比

6、熱并忽略量熱計(jì)的熱容，近似認(rèn)為鹽酸和NaOH溶液的密度與水的密度相同，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。,,,【思考】用同樣的方法分別測定KOH溶液與鹽酸反應(yīng)、 NaOH溶液與鹽酸反應(yīng)得反應(yīng)熱。所測得的上述三個中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同嗎？為什么？,練習(xí)：50 mL 0. 50 mol/L 鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算反應(yīng)熱。試回答

7、下列問題： ⑴從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是 。 ⑵大小燒杯間填滿碎紙條的作用是 。 ⑶大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將 （填“偏大”、“偏小”、或“無影響”）。結(jié)合日常生活的實(shí)際該實(shí)驗(yàn)該在 中進(jìn)行效果更好。 ⑷實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L 鹽酸與50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)

8、與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量 （填“相等”或“不相等”）,二、化學(xué)反應(yīng)中的焓變【問題探究】1、什么是“焓”？反應(yīng)的“焓變”的意義又是怎樣？其表達(dá)式是什么？,1、焓：,符號：△H,單位：kJ·mol-1,描述物質(zhì)所具有的能量的物理量，用“H”表示,2、焓變：,產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓的差， △H = H（產(chǎn)物）- H（反應(yīng)物），即反應(yīng)熱,【小結(jié)】,2、反應(yīng)“焓變”與反應(yīng)熱的關(guān)系怎樣？ΔH＞0，產(chǎn)物的焓

9、 反應(yīng)物的焓，反應(yīng) 熱量，為 反應(yīng)。ΔH＜0，產(chǎn)物的焓 反應(yīng)物的焓，反應(yīng) 熱量，為 反應(yīng)。ΔH、Q都可以表示吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，二者表示角度不同，結(jié)果一致。,大于,小于,吸收,吸熱,放出,放熱,吸熱反應(yīng),生成物,,反應(yīng)物,焓,,,,,,,,圖1,吸收熱量△H,,放出熱量△H,反應(yīng)過程中能量變化曲線圖：,生成物,,,,圖2,反應(yīng)物,焓,放熱反應(yīng),,【練習(xí)】1、1mol

10、C與1molH2O(g)反應(yīng)失成lmol CO(g)和1mol H2 (g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H= 。,2、由圖分析可知下列說法正確的是（ ） A．A→B＋C和B＋C→A兩個反應(yīng)吸收或放出能量不等B．A→B＋C △H ＜ 0 C．A具有的焓高于B和C具有的焓總和D．A→B＋C △H ＞ 0，則B＋C→A △H ＜ 0,131.5kJ/mol,D,與

11、化學(xué)方程式相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？,[交流研討],下列方程式屬于熱化學(xué)方程式：,三、熱化學(xué)方程式,1.定義：把化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焓變同時表示出來的方程式，叫做熱化學(xué)方程式。,三、熱化學(xué)方程式,2、熱化學(xué)方程式的意義:,不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，而且也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6KJ/mol,H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=－

12、285.8KJ/mol,2H2（g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6KJ/mol,1、在熱化學(xué)方程式中，物質(zhì)的后面為什么要標(biāo)明該物質(zhì)的聚集狀態(tài)呢？2、觀察方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)，思考其表示的含義？3、化學(xué)計(jì)量數(shù)與焓變之間有什么關(guān)系？,【問題討論】觀察下列幾個方程式，思考問題：,【小結(jié)】書寫熱化學(xué)方程式注意事項(xiàng):（1）要注明測定反應(yīng)熱時的溫度、壓強(qiáng)，不注明則指:298K ， 1.01×105Pa 。（2）

13、反應(yīng)物和生成物要標(biāo)明其聚集狀態(tài)，用g、l、s分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。 （3）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。 （4）對同一反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時，其△H 也不同，即△H 的值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比。,（5）注明△H 的正、負(fù)及數(shù)值、單位，用空格與方程式隔開。,[例題2]同溫、同壓下，比較Q1與Q2數(shù)值的大?。篠(g)+O2(g)==SO2(g) △H=- Q1 KJ

14、/molS(s)+O2(g)==SO2(g) △H=- Q2 KJ /mol,Q1>Q2,[例題1] 3mol CH4燃燒時，生成液態(tài)水和CO2 同時 放出2670.9KJ的熱。請寫出熱化學(xué)方程式.,【練習(xí)】學(xué)案練習(xí)1、2、3,二、反應(yīng)焓變的計(jì)算：【問題探究二】 目前人們已知的化學(xué)反應(yīng)不計(jì)其數(shù)，通過實(shí)驗(yàn)來測量每一個反應(yīng)的焓變也不現(xiàn)實(shí)，并且有些反應(yīng)的焓變還無法測量，有沒有更簡潔的方法準(zhǔn)確的獲取反應(yīng)熱？,蓋

15、斯定律：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變是相同的。,化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(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)。,ΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系？,ΔH=ΔH1+ΔH2,B,,ΔH,【例題】已知下列熱化學(xué)方程式Zn(s)+1/2 O2(g)=ZnO(s) ① △H1 = -351.1kJ/molHg(l)+1/2 O2(g)=HgO(s) ② △H2 = -90.7kJ/mol計(jì)算Zn(s)+ HgO(s)

16、 = Hg(l)+ ZnO(s) △H3 ?,解：將①- ②=③即 △H3 ＝ △H1 - △H2 ＝ -351.1kJ/mol＋ 90.7kJ/mol ＝ - 260.4 kJ/mol,【小結(jié)】若一個化學(xué)方程式可由另外幾個方程式相加減得到，則該化學(xué)反應(yīng)的焓變即為這幾個化學(xué)反應(yīng)焓變的代數(shù)和。,【練習(xí)】根據(jù)蓋斯定律，結(jié)合下列熱化學(xué)方程式：C(s、金剛石)+O2(g)==CO2(g) △H= - 395.4

17、1KJ/molC(s、石墨)+O2(g)==CO2(g) △H= - 393.51KJ/mol回答有關(guān)問題：（1）石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式是：（2）石墨和金剛石相比較，————的穩(wěn)定性更大。,C(s、石墨)==C(s、金剛石) △H = 1.90KJ/mol,石墨,四.燃燒熱,測得101kPa時，1molC在O2中燃燒生成1molCO時，放出110.5kJ的熱量，,測得101kPa時，1molC在O2

18、中完全燃燒生成1molCO2時，放出393.5kJ的熱量，則C的燃燒熱的熱方程是 。,C(s)+ O2(g)= CO2(g) △H2 = -393.5KJ/mol,練習(xí)：,285.8kJ/mol,1mol,六.中和熱,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱:,H+(aq)+OH- (aq)= H2O(l)；,△H=-57.3KJ/mol,討論:弱酸或弱堿在發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol

19、水的中和熱大小如何?,小于57.3kJ/mol。,例題6：含Ba(OH)2lmol的稀溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出114．6kJ的熱量，表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A．Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) △H = －114.6kJ／molB．Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) △H = －57.3kJ／mol

20、C.1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) △H = －57.3kJ／molD1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) △H = +57.3kJ／mol,C,[小結(jié)]1.反應(yīng)熱2.熱化學(xué)方程式 （1）意義 （2）書寫要規(guī)范3.蓋斯定律,1、已知 （1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g )

21、 ΔH1 = a kJ/mol（2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是 。A、a

22、d>0 C、2a=b0,AC,鞏固練習(xí),2.已知在25℃、101kPa下，1g C8H18(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= - 48.40kJ·mol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8

23、CO2 (g) +9H2O(l) △H= - 5518kJ·mol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) △H= + 5518kJ·mol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) △H= - 48.40kJ·mol -1,B,A,

24、２、已知在1×105Pa，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 ( ),A. H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1B. 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O

25、（l）；ΔH＝－484kJ·mol－1C. H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJ·mol－1D. 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJ·mol－1,３、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)+25/2O

26、2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) △H= - 48.40kJ·mol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) △H= - 5518kJ·mol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) △H= + 5518kJ·mol -1

27、 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) △H= - 48.40kJ·mol -1,B,,5.常溫下14克CO在足量氧氣中充分燃燒，放 出141.3KJ熱量，寫出該熱化學(xué)方程式。,CO(g)+ 1/2 O2(g)=CO2(g) △H = - 282.6KJ /mol,2CO(g)+ O2(g)=2CO2(g) △H = - 565

28、.2KJ /mol,A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－4b kJ/molB. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=+2b kJ/molC. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2b kJ/molD. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+b kJ/mol,4.已知充分燃燒a