化學(xué)反應(yīng)和能量變化第一課時

1、第二章第一節(jié)第二章第一節(jié) 化學(xué)能與熱能化學(xué)能與熱能 七百多年前，著名的意大利旅行家馬可七百多年前，著名的意大利旅行家馬可波羅到過波羅到過中國，看見中國人燒煤煉鐵，這是他生平第一次看到中國，看見中國人燒煤煉鐵，這是他生平第一次看到煤做燃料。馬可煤做燃料。馬可波羅在他的游記里記載了這件新鮮波羅在他的游記里記載了這件新鮮事。書中寫道，中國有一種黑石頭，能夠燃燒，著起事。書中寫道，中國有一種黑石頭，能夠燃燒，著起火來象木柴一樣，而且終夜不滅。火來象木柴一樣，而且終夜不滅。馬可馬可波羅波羅馬可馬可波羅游記波羅游記我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖16.6%2.1%5.1%7

2、6.2% 生活中哪些事實(shí)說明了在化學(xué)反應(yīng)中生活中哪些事實(shí)說明了在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量的變化？伴隨著能量的變化？【思考與交流【思考與交流】第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)能與熱能化學(xué)能與熱能一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是？化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是？ 思考：H Cl ： Cl H H2 + Cl2 = 2HClHH Cl ClHCl斷開斷開斷開斷開點(diǎn)燃點(diǎn)燃形成形成吸收能量吸收能量吸收能量吸收能量放出能量放出能量化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因?；闹饕?。從微觀角度去認(rèn)識：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)從微觀角度去認(rèn)識：化學(xué)

3、反應(yīng)的本質(zhì)【思考與交流【思考與交流】一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢？什么決定的呢？斷鍵時所吸收的能量與成鍵時所放出的能斷鍵時所吸收的能量與成鍵時所放出的能量的相對大小量的相對大小 1 1、化學(xué)鍵角度、化學(xué)鍵角度反應(yīng)吸收能量：反應(yīng)吸收能量：斷鍵所吸收的能量斷鍵所吸收的能量成鍵所放出的能量成鍵所放出的能量反應(yīng)放出能量：反應(yīng)放出能量：吸收能量反應(yīng)： 反應(yīng)物的總能量生成物的總能量2 2、物質(zhì)能量角度、物質(zhì)能量角度化學(xué)能化學(xué)能分析化學(xué)反應(yīng)放出能量放出能量分析化學(xué)反應(yīng)吸收能量吸收能量【歸納小結(jié)【歸納小結(jié)】一個化學(xué)反應(yīng)是放出能量還是吸收能量一個化學(xué)反應(yīng)是

4、放出能量還是吸收能量取決于：取決于： 所有斷鍵吸收的總能量與所有所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小，形成新鍵放出的總能量的相對大小，即取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的即取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。總能量的相對大小。二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化 質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律 能量守恒定律能量守恒定律 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。量的變化。 熱量的變化：吸熱或放熱熱量的變化：吸熱或放熱生成物生成物反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物從反應(yīng)物和生成物具有的能量去考慮從反應(yīng)物和生成物具有的能量去考

5、慮放熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：E反反 E生生吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)： E反反 E生生能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物反應(yīng)物H放出放出熱量熱量能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程H吸收吸收熱量熱量1 1、反應(yīng)熱、反應(yīng)熱定義：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收定義：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量的能量, ,都可用熱量都可用熱量( (或換算成相應(yīng)的熱或換算成相應(yīng)的熱量量) )來表述來表述, ,叫做反應(yīng)熱；恒壓條件下的叫做反應(yīng)熱；恒壓條件下的反應(yīng)熱又稱為反應(yīng)熱又稱為焓變焓變。 單位：單位：kJ/molkJ/mol或或kJkJmolmol-1 -1符號：符號：H H （焓變）（焓變）H HH H反應(yīng)熱的表示方法：反應(yīng)熱的表示方法：放熱

6、反應(yīng)放熱反應(yīng)H0H0H0，HH為為“”1. 1.常見的放熱反應(yīng)有哪些？常見的放熱反應(yīng)有哪些？2.2.常見的吸熱反應(yīng)有哪些？常見的吸熱反應(yīng)有哪些？ 思考：實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究21 鋁片與鹽酸的反應(yīng)鋁片與鹽酸的反應(yīng)在一支試管中加入在一支試管中加入2-3mL2-3mLmol/Lmol/L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度觀察現(xiàn)象，并用溫度計測量溶液溫度的變化的變化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)21現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，鋁與鹽酸反應(yīng)，放出大量氣泡，溫度升高溫度升高該反應(yīng)是放熱該反應(yīng)是放熱反應(yīng)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)22探究探究 ：Ba(OH)Ba(OH

7、)2 28H8H2 2OO與與NHNH4 4ClCl的反應(yīng)的反應(yīng).整個實(shí)驗(yàn)中有哪些創(chuàng)新之處？整個實(shí)驗(yàn)中有哪些創(chuàng)新之處？1.整個實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論？整個實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)22現(xiàn)象：現(xiàn)象：1、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結(jié)在一起、玻璃片（小木板）會與小燒杯粘結(jié)在一起 2、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生 3、有水生成、有水生成Ba(OH)2 8H2O + 2NH4ClBaCl2 +2NH3 +10H2O結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)結(jié)論：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，觀察反應(yīng)中溶鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化。液溫度的變化

8、。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)23鹽酸溫度鹽酸溫度/NaOHNaOH溶液溫度溶液溫度/ / 中和反應(yīng)后溫度中和反應(yīng)后溫度/ / 結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。結(jié)論：中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：H+ + OH H2O反應(yīng)后溫度升高反應(yīng)后溫度升高室溫室溫室溫室溫溶液中的置換反應(yīng)溶液中的置換反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)燃燒反應(yīng)燃燒反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)特殊的分解反應(yīng)特殊的分解反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)銨鹽與堿的反應(yīng)銨鹽與堿的反應(yīng)持續(xù)加熱的反應(yīng)持續(xù)加熱的反應(yīng)電離電離特殊的化合反應(yīng)特殊的化合反應(yīng)放熱吸熱三、熱化學(xué)方程式三、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)系能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系

9、的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式物質(zhì)變化物質(zhì)變化H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol能量變化能量變化1 1、書寫熱化學(xué)方程式的注意事項、書寫熱化學(xué)方程式的注意事項標(biāo)聚集狀態(tài)（標(biāo)聚集狀態(tài)（s s、l l、g g）右端標(biāo)熱量數(shù)值和符號右端標(biāo)熱量數(shù)值和符號 H H：吸熱用：吸熱用“+”+”，放熱用：，放熱用：“”。系數(shù)單位是系數(shù)單位是“mol”mol”，而不是，而不是“個個”。2H2(g)O2(g)2H2O(g) HQ1kJmol-12H2(g)O2(g)2H2O(l) HQ2kJmol-1Q1等于等于Q2嗎？嗎？

10、Q1Q2Q1等于等于Q2嗎？嗎？1 1、書寫熱化學(xué)方程式的注意事項、書寫熱化學(xué)方程式的注意事項標(biāo)聚集狀態(tài)（標(biāo)聚集狀態(tài)（s s、l l、g g）右端標(biāo)熱量數(shù)值和符號右端標(biāo)熱量數(shù)值和符號 H H：吸熱用：吸熱用“+”+”，放熱用：，放熱用：“”。系數(shù)單位是系數(shù)單位是“mol”mol”，而不是，而不是“個個”。系數(shù)可用分?jǐn)?shù)，但熱量值要相應(yīng)變化。系數(shù)可用分?jǐn)?shù)，但熱量值要相應(yīng)變化。不寫條件，即指不寫條件，即指: 25 1.01105Pa；不用；不用“”“”；具體反應(yīng)條件可注可不注具體反應(yīng)條件可注可不注 H2(g) + Cl2(g) =HCl(g) H =-92.3KJ/mol已知已知298K298K時，

11、由時，由H H2 2和和NN2 2合成合成1molNH1molNH3 3氣，放熱氣，放熱46.11KJ46.11KJ，將下列，將下列方程式改成熱化學(xué)方程式：方程式改成熱化學(xué)方程式： 3/2 H 3/2 H2 2+1/2N+1/2N2 2=NH=NH3 3 3H 3H2 2+N+N2 2=2NH=2NH3 3 NH NH3 3=3/2H=3/2H2 2+1/2N+1/2N2 22.2.熱化學(xué)方程式表示的意義熱化學(xué)方程式表示的意義反應(yīng)物和生成物的種類反應(yīng)物和生成物的種類反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比反應(yīng)中放出或吸收的熱量反應(yīng)中放出或吸收的熱量 石墨能否自動轉(zhuǎn)化為金

12、剛石？石墨能否自動轉(zhuǎn)化為金剛石？ 采取什么措施有可能將石墨轉(zhuǎn)采取什么措施有可能將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石？化為金剛石？C(石墨石墨s) C(金剛石金剛石s) H=+700J/mol ABAB 反應(yīng)反應(yīng)C(C(石墨石墨) C() C(金剛石金剛石) )是吸熱是吸熱反應(yīng)反應(yīng), ,由此可知由此可知A. A. 石墨比金剛石更穩(wěn)定石墨比金剛石更穩(wěn)定B. B. 該反應(yīng)的該反應(yīng)的H0 H0 C. C. 金剛石比石墨穩(wěn)定金剛石比石墨穩(wěn)定D. D. 金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化1.1molN1.1molN2 2(g)(g)與適量與適量O O2 2(g)(g)反應(yīng)生成反應(yīng)生成NONO (g)(g)，需

13、吸收，需吸收68kJ68kJ的熱量；的熱量；2.2molCu(s)2.2molCu(s)與適量與適量O O2 2(g)(g)反應(yīng)生成反應(yīng)生成CuO(sCuO(s) )，放出，放出314kJ314kJ熱量；熱量；已知在已知在1 110105 5 Pa Pa，298K298K條件下，條件下，2mol2mol氫氣燃燒生成氫氣燃燒生成水蒸氣放出水蒸氣放出 484kJ484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是是 A.HA.H2 2O(g)O(g)H H2 2 (g) (g)1/2O1/2O2 2(g);H(g);H+242kJmol+242kJmol-1-1 B.2HB.2H2

14、 2(g)(g)O O2 2(g)(g)2H2H2 2O(l); HO(l); H484kJmol484kJmol-1-1 C.HC.H2 2(g)(g)1/2O1/2O2 2(g)(g)H H2 2O(g); HO(g); H+242kJmol+242kJmol-1-1 D.2HD.2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)2H2H2 2O(g); HO(g); H+484kJmol+484kJmol-1-1AA2H2(g)O2(g)2H2O(g) H12H2(g)O2(g)2H2O(l) H2試比較下列各組焓變的大?。涸嚤容^下列各組焓變的大小：BS(g)+O2(g)SO2(g) H1

15、S(s)+O2(g)SO2(g) H2H1H2H1H2在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的熱化學(xué)方在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為程式為: : 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l);O(l); H=H=572 kJ /mol572 kJ /mol CHCH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l); O(l); H= H= 890 kJ/mol890 kJ/mol由由1mol1mol 氫氣和氫氣和2mol2mol甲烷組成的混合氣體在甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時放出的熱量為多

16、少。上述條件下完全燃燒時放出的熱量為多少。一、燃燒熱一、燃燒熱1.1.燃燒熱的的概念燃燒熱的的概念: : 在在2525、101kPa101kPa時時, ,1mol1mol純物質(zhì)純物質(zhì)完全燃燒完全燃燒生成生成穩(wěn)定穩(wěn)定的氧化物的氧化物時所時所放出放出的的熱量熱量。注意：注意：、在、在101kPa時，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物 如如:CC02，HH20(l)，SS02等等、燃燒熱通常由實(shí)驗(yàn)測得、燃燒熱通常由實(shí)驗(yàn)測得、可燃物以、可燃物以1mol為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量、O2系數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示系數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示例2：實(shí)驗(yàn)測得101kPa時1molH2完全燃燒放出393.5 kJ

17、的熱量，這就是H2的燃燒熱。例1：實(shí)驗(yàn)測得101kPa時1molC完全燃燒放出393.5 kJ的熱量，這就是C的燃燒熱。 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol2. 2.表示的意義：表示的意義： 如如: CH: CH4 4的燃燒熱為的燃燒熱為890.3KJ/mol.890.3KJ/mol.含義含義: : 在在101KPa101KPa時時, 1molCH, 1molCH4 4完全燃燒時完全燃燒時, ,放出放出890.3KJ890.3KJ的熱量的熱量. . 3. 3.計算一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量計算一定量可燃物完全燃燒時放出的熱量燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系

18、燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系相相同同點(diǎn)點(diǎn) 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)HHH0 , H0 , 單位單位 kJ/molkJ/mol不不同同點(diǎn)點(diǎn)反應(yīng)物的量反應(yīng)物的量1mol1mol可燃物可燃物 可能是可能是1mol1mol也可以是也可以是0.5mol(0.5mol(不限不限) )生成物的量生成物的量不限量不限量1mol H1mol H2 2O O反應(yīng)熱反應(yīng)熱的含義的含義 1mol 1mol反應(yīng)物完全燃燒反應(yīng)物完全燃燒時放出的熱量時放出的熱量; ;不同的不同的物質(zhì)燃燒熱不同物質(zhì)燃燒熱不同 酸堿中和生成酸堿中和生成1molH1molH2 2O O時時放出的熱量放出的熱量, ,強(qiáng)酸強(qiáng)堿間強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的中和反應(yīng)中和熱大致相的中和反應(yīng)中和熱大致相同同, ,均約為均約為57.3kJ/mol57.3kJ/mol常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)所有燃燒所有燃燒中和反應(yīng)中和反應(yīng)溶液里的置換溶液里的置換一般的化合反應(yīng)一般的化合反應(yīng) 特殊的分