化學(xué)：1[1].1《化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)》課件)

1、第第1 1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑化學(xué)反應(yīng)中常伴隨有能量變化，結(jié)合前面知識思考:1 1、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化? ?3 3、例舉生產(chǎn)生活中常見的化學(xué)反應(yīng)能量變化的應(yīng)用、例舉生產(chǎn)生活中常見的化學(xué)反應(yīng)能量變化的應(yīng)用. . 化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就需要一個(gè)化學(xué)量來定量描述研究反應(yīng)熱需要一個(gè)化學(xué)量來定量描述研究反應(yīng)熱2 2、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？4 4、如何定量描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？、如何定量描述一個(gè)化學(xué)

2、反應(yīng)釋放或吸收的熱量？5 5、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？、用什么方法可以準(zhǔn)確地測量這些熱量？6 6、通過理論方法如何計(jì)算這些熱量？、通過理論方法如何計(jì)算這些熱量？一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1 1、什么是反應(yīng)熱、什么是反應(yīng)熱? ? 2 2、反應(yīng)熱的符號是什么？、反應(yīng)熱的符號是什么？ 怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？4 4、如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？、如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 3 3、反應(yīng)熱的單位是什么、反應(yīng)熱的單位是什么? ?為了更準(zhǔn)確的描述反應(yīng)，我們引入了反應(yīng)熱的定義。為了更準(zhǔn)確的描述反應(yīng)，我們引入了反應(yīng)熱的定義。一、反應(yīng)熱的涵義一、反應(yīng)熱的涵義1 1、

3、化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行、化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量為該反應(yīng)在此溫度時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)。下的熱效應(yīng)。2 2、符號：用、符號：用Q Q表示表示 Q Q0 0，表示吸熱；，表示吸熱；3 3、單位：、單位：J J或或kJkJ如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？ 如何求算一個(gè)體系放出或吸收的熱量呢？如何求算一個(gè)體系放出或吸收的熱量呢？Q= - C(TQ= - C(T2 2 -T -T1 1) )- C- C0 0m(Tm(T2 2-T-T1 1) )C C熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時(shí)，溫度每

4、熱容，當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時(shí)，溫度每升高升高1K1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容；C C0 0比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；比熱容，單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容；T T熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度，熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度， 單位為單位為k k，T(kT(k)=t()=t(0 0c)+273.15c)+273.15簡易簡易量熱計(jì)量熱計(jì)示意圖示意圖1、儀器：、儀器：2、藥品：、藥品：量熱計(jì)、量筒（量熱計(jì)、量筒（100ml）、溫度計(jì)、燒杯（）、溫度計(jì)、燒杯（250ml）1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液1.0mol/L的鹽酸的鹽酸 1.0mo

5、l/L的的KOH溶液溶液1.0mol/L的硝酸的硝酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液活動(dòng)活動(dòng)探究探究測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱【閱讀【閱讀 活動(dòng)活動(dòng).探究探究】測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸的鹽酸100mL，蓋上，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向、向250 mL燒杯中加入燒杯中加入1.0mol/L的的NaOH溶液溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。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

6、，蓋好杯蓋，勻、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熱并忽略量熱計(jì)的熱容，、假設(shè)溶液的比熱等于水的比熱并忽略量熱計(jì)的熱容，近似認(rèn)為鹽酸和近似認(rèn)為鹽酸和NaOH溶液的密度與水的密度相同，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。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【思考】用同樣的方法分別測定KOH溶液與鹽酸反應(yīng)、溶液與鹽酸反應(yīng)、 NaOH溶液與硝酸反應(yīng)得反應(yīng)熱。所測得的上述三個(gè)中溶液與硝酸反應(yīng)得反應(yīng)熱。所測得的上述三個(gè)中和反

7、應(yīng)的反應(yīng)熱相同嗎？為什么？和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同嗎？為什么？ 為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定過程中應(yīng)注意什么？過程中應(yīng)注意什么？ (1)(1)為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略 稍過量。稍過量。 (2)(2)為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的濃度宜小不宜大。濃度宜小不宜大。 (3)(3)宜使用有宜使用有0.10.1刻度的溫度計(jì)?？潭鹊臏囟扔?jì)。 (4)(4)記錄最高溫度記錄最高溫度。 (5)(5)進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算式進(jìn)行了以下處理：進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算式進(jìn)行了以下處理： a、忽略量熱記的熱容；

8、忽略量熱記的熱容； b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同；認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同； 一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（一）反應(yīng)熱（一）反應(yīng)熱1、概念：一定溫度、概念：一定溫度 釋放或吸收釋放或吸收 吸熱吸熱2、表示、表示 Q 放熱放熱3、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法 理論計(jì)算理論計(jì)算 實(shí)驗(yàn)測定實(shí)驗(yàn)測定（二）反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)測定（二）反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)測定1、原理、原理Q= C(T2T1) = cm(T2T1)2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)小結(jié)小結(jié)熱化學(xué)熱化學(xué)下列說法正確的是下列說法正確的是 ( )( )A A、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量來源于、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量來源于 對反應(yīng)的加熱對反應(yīng)的加熱B B

9、、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā)、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā) 生能量變化。生能量變化。C C、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱D D、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸 熱反應(yīng)熱反應(yīng)B練習(xí)練習(xí)：二、化學(xué)反應(yīng)的焓變二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1、焓定義：用來描述物質(zhì)所具有能量的物理、焓定義：用來描述物質(zhì)所具有能量的物理量，符號：量，符號：H，單位：，單位：kJ/mol2、在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程、在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過程 中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于焓變等于QP。3、反應(yīng)的焓變：、反應(yīng)的焓變：

10、 H=H（生成物）（生成物） H（反應(yīng)物（反應(yīng)物)當(dāng)當(dāng)H為為“”（ H0）時(shí)，為吸熱反應(yīng)）時(shí)，為吸熱反應(yīng)4、熱化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式: 1）、概念：能夠表示物質(zhì)變化與焓變的）、概念：能夠表示物質(zhì)變化與焓變的化化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； = -184.6 kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)； = -890.3 kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 反應(yīng)放出或吸收的熱量的多少反應(yīng)放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強(qiáng)有

11、關(guān)，需要注明，不注明的指與外界的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，需要注明，不注明的指101kPa和和25時(shí)的數(shù)據(jù)。時(shí)的數(shù)據(jù)。 因?yàn)槲镔|(zhì)的聚因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。集狀態(tài)不同所含的能量也不同。 固態(tài)固態(tài) S 液態(tài)液態(tài) L吸熱吸熱氣態(tài)氣態(tài) g吸熱吸熱（1 1）要注明溫度和壓強(qiáng)要注明溫度和壓強(qiáng): :（2）反應(yīng)物和生成物要注明聚集狀態(tài)反應(yīng)物和生成物要注明聚集狀態(tài): 2）、書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)）、書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn) H H2 2（g)+ Og)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+

12、 O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol 241.8KJ/mol 21思考：這兩個(gè)反應(yīng)誰的焓變大思考：這兩個(gè)反應(yīng)誰的焓變大? ?誰放出熱量多？誰放出熱量多？ （3）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)表示物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù)量不表示分子數(shù),因而必要時(shí)可用簡單分?jǐn)?shù)。因而必要時(shí)可用簡單分?jǐn)?shù)。H H2 2（g g）+ Cl+ Cl2 2(g)=HCl(g(g)=HCl(g) )；H=H=92.3KJ/mol92.3KJ/mol 21214）若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則）若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則H

13、數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則H的數(shù)值改變符號，但絕對值不變。的數(shù)值改變符號，但絕對值不變。2H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H=H=571.6KJ/mol571.6KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol練習(xí)：練習(xí)：P6 交流研討交流研討 P10 2 、3四、反應(yīng)焓變的計(jì)算四、反應(yīng)焓變的計(jì)算 （一）、蓋斯定律（一）、蓋斯定律 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成，不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成

14、，其反應(yīng)焓變是相同的。其反應(yīng)焓變是相同的。 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和化學(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)。終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。P8例題例題P104 應(yīng)用蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用蓋斯定律的計(jì)算【例【例1】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為】已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱為 CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) H1= -870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) H2= -393.5 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(l) H3= -285.8 kJ/mol試計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：試

15、計(jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 已知：已知：N2 (g) + 2O2 (g) = 2NO2 (g) H = 68 kJ/molN2H4(l) + O2 (g) = N2(g) +2 H2O(l) H = - 622kJ/mol火箭發(fā)射時(shí)用肼火箭發(fā)射時(shí)用肼N2H4(l)作燃料，作燃料，NO2作氧化劑，反應(yīng)生作氧化劑，反應(yīng)生成成N2和和H2O(l)，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。【例【例2】N2H4(l) + NO2 (g) = 3/2 N2(g) +2 H2O(l) H =-622kJ/mol ( 68k

16、J/mol )/2 =-656kJ/mol將焦炭轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要反應(yīng)為將焦炭轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要反應(yīng)為:C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) 已知已知:C (s) + O2(g) = CO2(g) H1=-393.5kJ/molH2(g) + O2(g) = H2O(g) H2=-242.0kJ/molCO(g) + O2(g) = CO2(g) H2=-283.0kJ/mol寫出制取水煤氣的熱化學(xué)方程式寫出制取水煤氣的熱化學(xué)方程式.【例【例3】C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H=131.5kJ/mol 所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化，其中大

17、所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化，其中大部分都是熱量的變化部分都是熱量的變化 化學(xué)反應(yīng)包括兩個(gè)過程：打斷舊鍵和形成化學(xué)反應(yīng)包括兩個(gè)過程：打斷舊鍵和形成新鍵，前者吸收能量，后者放出能量，這新鍵，前者吸收能量，后者放出能量，這兩個(gè)過程的能量不同，所以有能量變化，兩個(gè)過程的能量不同，所以有能量變化，整個(gè)反應(yīng)放熱還是吸熱取決于兩個(gè)過程能整個(gè)反應(yīng)放熱還是吸熱取決于兩個(gè)過程能量的相對大小。量的相對大小。常見的放熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)常見的放熱反應(yīng)活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如活潑金屬與水或酸的反應(yīng)。如2Al+6HCl2Al+6HCl2AlCl2AlCl3 3+3H+3H2 2酸堿中和反應(yīng)。如酸堿中和反應(yīng)。如2KOH+H2KOH+H2 2SOSO4 4K K2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O 燃燒反應(yīng)。如燃燒反應(yīng)。如C C、COCO、C C2 2H H5 5OHOH等的燃燒等的燃燒多數(shù)化合反應(yīng)。如多數(shù)化合反應(yīng)。如NaNa2 2