化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化

1、專(zhuān)題專(zhuān)題2 2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第二單元第二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量化學(xué)反應(yīng)中的熱量一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，必然伴隨化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，必然伴隨有能量有能量（熱能、光能、電能）（熱能、光能、電能）的變化。的變化。說(shuō)出下列過(guò)程中的說(shuō)出下列過(guò)程中的能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化方式方式你知你知道嗎道嗎石油氣的燃燒石油氣的燃燒電池電池鎂條燃燒鎂條燃燒閃電時(shí)產(chǎn)生氮氧化物閃電時(shí)產(chǎn)生氮氧化物實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 實(shí)驗(yàn)一：鎂條與鹽酸實(shí)驗(yàn)一：鎂條與鹽酸反應(yīng)，用手觸摸試管，反應(yīng)，用手觸摸試管，感受溫度。感受溫度。 實(shí)驗(yàn)二：氫

2、氧化鋇晶實(shí)驗(yàn)二：氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)，體與氯化銨晶體反應(yīng)，用手觸摸燒杯外壁，用手觸摸燒杯外壁，感受溫度。感受溫度。 試管外壁試管外壁發(fā)熱發(fā)熱鎂與鹽酸反應(yīng)鎂與鹽酸反應(yīng)有熱量放出有熱量放出溫度降低溫度降低氫氧化鋇晶體與氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)氯化銨晶體反應(yīng)需要吸收熱量需要吸收熱量活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化1 1、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)吸熱吸熱反應(yīng)：有吸收反應(yīng)：有吸收熱量熱量 的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)放熱放熱反應(yīng)：有反應(yīng)：有熱量熱量 放出的化學(xué)反應(yīng)放出的化學(xué)反應(yīng)交流與討論交流與討論P(yáng)35

3、放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)燃料的燃燒燃料的燃燒金屬與酸金屬與酸/ /水水鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)大多化合反應(yīng)大多化合反應(yīng)中和反應(yīng)中和反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)C+CO2， H2+CuOC+H2O (g) 銨鹽銨鹽+ +堿堿大多分解反應(yīng)大多分解反應(yīng)Ba(OH)28H2O與與NH4Cl2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H =571.6 kJ mol-1例如：例如：二、二、熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式表示方法：反應(yīng)熱符號(hào)表示方法：反應(yīng)熱符號(hào):H 單位單位: kJmol-1 當(dāng)當(dāng)H 0時(shí)，為時(shí)，為吸熱吸熱反應(yīng)，用反應(yīng)，用“+”表示。表示。1.1.定義定義：表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式表明反應(yīng)放出或吸收的熱

4、量的化學(xué)方程式H H2 2( (g g) ) + Cl+ Cl2 2( (g g) )=2HCl=2HCl( (g g) ) H = - - 184.6kJ/mol觀察以下熱化學(xué)反應(yīng)方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么？觀察以下熱化學(xué)反應(yīng)方程式，你發(fā)現(xiàn)了什么？2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H H-483.6 kJ/mol-483.6 kJ/mol2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/mol結(jié)論：結(jié)論：同種物質(zhì)同種物質(zhì)狀態(tài)不同狀態(tài)

5、不同，能量不同，能量不同2H2H2 2(g) + O(g) + O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H-571.6 kJ/mol-571.6 kJ/molH H2 2(g) +1/2O(g) +1/2O2 2(g)= H(g)= H2 2O(l) O(l) H H-285.8 kJ/mol-285.8 kJ/mol結(jié)論：結(jié)論：H H 的值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比的值與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量物質(zhì)的量，可用分?jǐn)?shù)，可用分?jǐn)?shù)（2）標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)，用標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)，用g、l、s分別代表氣分別代表氣態(tài)態(tài)（gas）、液態(tài)）、液態(tài) (liquid)、固

6、態(tài)、固態(tài)(solid) （3）用用H（方程右側(cè)方程右側(cè)） 標(biāo)明標(biāo)明一定條件一定條件下反下反應(yīng)放出或吸收的熱量，應(yīng)放出或吸收的熱量，放熱為負(fù)值，吸熱為正放熱為負(fù)值，吸熱為正值值。 （4）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，只表示不表示分子個(gè)數(shù)，只表示物質(zhì)的量物質(zhì)的量，因此可以，因此可以是整數(shù)或簡(jiǎn)單分?jǐn)?shù)。是整數(shù)或簡(jiǎn)單分?jǐn)?shù)。2 2、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)（5）對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，）對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其其H 也不同，即也不同，即H 的值與計(jì)量數(shù)成正比的值與計(jì)量數(shù)成正比。P35 問(wèn)題解決問(wèn)題解決（1）書(shū)寫(xiě)正

7、確的方程式，無(wú)需注明反應(yīng)條件。書(shū)寫(xiě)正確的方程式，無(wú)需注明反應(yīng)條件。 在一定的條件下當(dāng)64克SO2氣體被氧化成SO3氣體時(shí)共放出熱量98.3kJ,寫(xiě)出熱化學(xué)方程式已知在1105Pa，25條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，寫(xiě)出熱化學(xué)方程式N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成17g NH3(g),放出46.1kJ熱量 寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式標(biāo)準(zhǔn)狀況下,44.8L C2H2(g)在O2(g)中完全燃燒生成CO2(g)和H2O(I).放出2598.8KJ熱量,寫(xiě)熱化學(xué)方程式三、化學(xué)反應(yīng)與能量變化三、化學(xué)反應(yīng)與能量變化實(shí)質(zhì)上就是實(shí)質(zhì)上就是舊的化學(xué)鍵斷裂舊的化學(xué)鍵斷裂和和新的化學(xué)鍵形成新的

8、化學(xué)鍵形成的過(guò)程的過(guò)程從微觀角度分析從微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)？化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)？斷開(kāi)斷開(kāi)化學(xué)鍵：化學(xué)鍵：吸收吸收能量能量形成形成化學(xué)鍵：化學(xué)鍵：放出放出能量能量斷開(kāi)斷開(kāi)化學(xué)鍵所化學(xué)鍵所吸收吸收的能量的能量 形成形成化學(xué)鍵所化學(xué)鍵所放出放出的能量的能量斷斷開(kāi)開(kāi)化學(xué)鍵所化學(xué)鍵所吸收吸收的能量的能量 4Q 4Q3 3 B. 2QB. 2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D. QD. Q1 1 + Q + Q2 2 = Q = Q3 3B B課堂練習(xí)課堂練習(xí)1gH1gH2 2在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水

9、并放出水并放出143kJ143kJ熱量熱量寫(xiě)出下列熱化學(xué)方程式寫(xiě)出下列熱化學(xué)方程式回顧練習(xí)回顧練習(xí)12H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l); O(l); H H572kJ572kJmolmol- - 練習(xí)練習(xí)2 250C，1.01105Pa下，下，4g CO在氧氣中燃在氧氣中燃燒生成燒生成CO2，放出，放出 9. 6kJ熱量，寫(xiě)出熱量，寫(xiě)出CO燃燒的熱化學(xué)燃燒的熱化學(xué)方程式。方程式。2CO(g)+O2CO(g)+O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)(g)；H=-134.4 H=-134.4 kJ kJ molmol-1 -1 2CO + O2

10、 = 2CO2228gQ9.6kJ4 g解：解： 設(shè)設(shè)2mol CO 燃燒放出的熱量為燃燒放出的熱量為 Q228g : 4g = Q : 9.6 kJ Q =134.4 kJ放熱放熱一、燃料的燃燒一、燃料的燃燒、主要燃料的熱值、主要燃料的熱值煤、石油、天然氣（煤、石油、天然氣（化石燃料化石燃料）氫氣）氫氣物質(zhì)物質(zhì)天然氣天然氣 石油石油 煤炭煤炭氫氣氫氣乙醇乙醇熱量熱量KJ/g56483314329這些燃料中哪種放出的熱量最多這些燃料中哪種放出的熱量最多熱值熱值在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完在一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量全燃燒所放出的熱量O2H2O吸收能量吸收能量H2放出能量放出能

11、量例例 2拆開(kāi)拆開(kāi)1mol H1mol H2 2 需需436KJ ,436KJ ,拆開(kāi)拆開(kāi)molOmolO2 2需需496KJ, 496KJ, 形成形成mol H-Omol H-O鍵釋放鍵釋放463KJ463KJ2.2.鍵能鍵能 P36P36資料卡資料卡在在298K(25)298K(25)和和100kPa100kPa條件下條件下, ,氣氣態(tài)分子態(tài)分子斷開(kāi)斷開(kāi)( (或形成或形成)1mol)1mol化學(xué)鍵所吸收化學(xué)鍵所吸收（或放出）（或放出）的能量的能量叫鍵能。叫鍵能。3.標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱在在101KPa101KPa時(shí)，時(shí)，1mol1mol物質(zhì)完全燃燒物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化生成穩(wěn)定的氧化物

12、時(shí)所物時(shí)所放出的熱量放出的熱量，叫做該物質(zhì)的，叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱. .如：測(cè)得如：測(cè)得101kPa時(shí)時(shí)1mol C完全燃燒放出完全燃燒放出393.5kJ的熱量，這就是的熱量，這就是C的燃燒熱。的燃燒熱。熱化學(xué)方程式為：熱化學(xué)方程式為：C(s)+O2(g)=CO2(g); H=393.5kJ/mol強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)：規(guī)定是在規(guī)定是在101 kPa101 kPa壓強(qiáng)下測(cè)出熱量。書(shū)中壓強(qiáng)下測(cè)出熱量。書(shū)中提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在提供的燃燒熱數(shù)據(jù)都是在101kPa101kPa下測(cè)定出來(lái)下測(cè)定出來(lái)的。因?yàn)閴簭?qiáng)不同，反應(yīng)熱有所不同。的。因?yàn)閴簭?qiáng)不同，反應(yīng)熱有所不同。規(guī)定可燃物的物質(zhì)的量為規(guī)定可燃物的物

13、質(zhì)的量為1mol1mol（這樣才有（這樣才有可比性）。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱可比性）。因此，表示可燃物的燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為化學(xué)方程式中，可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1 1，其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。生成穩(wěn)定化合物生成穩(wěn)定化合物。C COC CO2 2，H H2 2 H H2 2O O（L L）敘述燃燒熱時(shí)，用正值，在熱化學(xué)方程式敘述燃燒熱時(shí)，用正值，在熱化學(xué)方程式中用中用H H表示時(shí)取負(fù)值。表示時(shí)取負(fù)值。例：在例：在101kPa101kPa時(shí)時(shí),2molCH,2molCH4 4燃燒生成燃燒生成COCO2 2和液態(tài)和液態(tài)H H2 2O

14、 O，放，放出出1780kJ1780kJ的熱量，的熱量，CHCH4 4的燃燒熱是多少？的燃燒熱是多少？10000L 10000L CHCH4 4（標(biāo)況）（標(biāo)況）燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？解：解：根據(jù)題意：甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：根據(jù)題意：甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=890kJ/mol燃燒即甲烷的燃燒熱為即甲烷的燃燒熱為890kJ/mol10000L甲烷的物質(zhì)的量為甲烷的物質(zhì)的量為:n(CH4)=(10000L)/ (22.4L/mol) = 446mol446mol890kJ/mol=3.97105kJ練

15、練 習(xí)習(xí) 燃燒燃燒0.1g0.1g酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）生成液態(tài)水和二氧）生成液態(tài)水和二氧化碳，放出的熱量為化碳，放出的熱量為2979J2979J計(jì)算酒精的燃燒熱計(jì)算酒精的燃燒熱C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l); H=1370.34kJ/mol16.6%2.1%5.1%76.2%我國(guó)化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖我國(guó)化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖提高燃料的使用效率提高燃料的使用效率空氣不足，燃燒就不完全，浪費(fèi)空氣不足，燃燒就不完全，浪費(fèi)資源，產(chǎn)生的大量資源，產(chǎn)生的大量CO危害人體危害人體健康；過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱健康；過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱量，同樣造成浪費(fèi)量，同樣造成浪費(fèi)將固體燃料粉碎，或?qū)⒐腆w燃料粉碎，或?qū)⒁后w燃料以霧狀噴出，液體燃料以霧狀噴出，以增大燃料與空氣的接以增大燃料與空氣的接觸面積觸面積煤中所含硫在燃燒煤中所含硫在燃燒時(shí)會(huì)生成時(shí)會(huì)生成SO2要有適當(dāng)過(guò)量的空氣；要有適當(dāng)過(guò)量的空氣；燃料與空氣要有足夠燃料與空氣要有足夠大的接觸面積大的接觸面積練習(xí)：下列說(shuō)法正確的是（練習(xí)：下列說(shuō)法正確的是（ ）A.需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.放熱的反應(yīng)在常溫下就一定能進(jìn)行放熱的反應(yīng)在常溫下就一定能進(jìn)行C.反應(yīng)是放熱還是吸熱是由反應(yīng)物和生成反應(yīng)是放熱還是