選修四化學(xué)反應(yīng)與能量變化市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、10/10/方展林第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量改變第1頁第1頁 任何化學(xué)反應(yīng)都伴有能量改變，化學(xué)反應(yīng)中能量改變常以熱能、光能、電能形式表現(xiàn)出來。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)放出熱量化學(xué)反應(yīng)吸取熱量化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒、能量守恒第2頁第2頁討論：你學(xué)過化學(xué)反應(yīng)哪些是放熱反應(yīng)？哪些是吸熱反應(yīng)？第3頁第3頁常見吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)：例：酸堿中和反應(yīng)、可燃物燃燒反應(yīng) 部分復(fù)分解反應(yīng)； 自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)例：石灰石高溫煅燒制生石灰、 氯酸鉀受熱分解制氧氣等1.不需要條件能夠自發(fā)進(jìn)行,或撤離條件后仍能自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)普通是放熱反應(yīng). 2.必需要一定條件(如：加熱、電解等)才干發(fā)生,并且撤離條件后不

2、能自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),多數(shù)是吸熱反應(yīng).第4頁第4頁強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶于水鹽溶解多數(shù)鹽結(jié)晶時(shí)物質(zhì)熔化、氣化物質(zhì)凝固、液化 放出熱量；是吸熱，少數(shù)是放熱；普通會放出熱量； 是吸熱； 是放熱。第5頁第5頁討論：為何化學(xué)反應(yīng)會伴隨能量改變？為何有化學(xué)反應(yīng)會放熱，有化學(xué)反應(yīng)會吸熱?第6頁第6頁化學(xué)反應(yīng)放熱原因: 放出能量物 反應(yīng)進(jìn)行所需最低能量質(zhì) 反應(yīng)物總能量能 量 生成物總能量 反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)物總能量不小于生成物總能量.生成物分子形成時(shí)釋放出總能量不小于反應(yīng)物分子所吸取總能量.第7頁第7頁化學(xué)反應(yīng)吸熱原因:吸取能量 反應(yīng)進(jìn)行所需最低能量物質(zhì) 生成物總能量能量 反應(yīng)物總能量 反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)物總能量小于生成物總能量.

3、生成物分子形成時(shí)釋放出總能量小于反應(yīng)物分子所吸取總能量.第8頁第8頁例：氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫放出熱量E 2H+2Cl H2+Cl2 2HCl 反應(yīng)過程第9頁第9頁回想 氫原子和氫原子分開時(shí)，化學(xué)鍵怎么變？能量怎么改變？多了？少了？從哪來？到哪去？化學(xué)鍵改變與能量改變有什么關(guān)系？外力做功時(shí)能量如何變化第10頁第10頁回想 氫原子和氫原子靠近時(shí)，化學(xué)鍵怎么變？能量怎么改變？多了？少了？ 從哪來？到哪去？化學(xué)鍵改變與能量改變有什么關(guān)系？第11頁第11頁 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成過程吸取能量放出能量*化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：第12頁第12頁思考H2O ( l ) H2O ( g

4、 ) 液態(tài)水變成氣態(tài)水時(shí)，能量是如何改變？能否從微觀角度解釋能量改變原因？物質(zhì)三態(tài)改變常伴伴隨能量改變結(jié) 論第13頁第13頁 你從圖中發(fā)覺了什么？ 1、 2、 3、觀測下列示意圖：你發(fā)現(xiàn)了嗎？假想中物質(zhì)第14頁第14頁試驗(yàn)測得1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時(shí)放出184.6kJ熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋？化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸取總能量=化學(xué)鍵形成時(shí)放出總能量=679kJ862kJ第15頁第15頁反應(yīng)熱計(jì)算：H = 679kJ/mol 862kJ/mol= 183kJ/mol第16頁第16頁1、定義：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸取能量，都能夠熱量（或換算成相應(yīng)熱量）來表述，叫做反應(yīng)熱，又稱

5、為“焓變”。2、符號：H3、單位：KJ/mol4、要求：(1)反應(yīng)體系能量減少（即 放熱反應(yīng)），則H為“”；(2)反應(yīng)體系能量升高（即 吸熱反應(yīng)），則H為“”；即：當(dāng)H為“”（ H0）時(shí)，為吸熱反應(yīng)第17頁第17頁思考能量如何轉(zhuǎn)換？能量從哪里轉(zhuǎn)移到哪里？體系能量如何改變？升高還是減少？環(huán)境能量如何改變？升高還是減少？要求放熱反應(yīng)H 為“”，是站在誰角度？體系還是環(huán)境？放熱反應(yīng)中體系環(huán)境第18頁第18頁通過此圖大家還能發(fā)覺這反應(yīng)熱H有什么規(guī)律，如何計(jì)算？第19頁第19頁我們能夠發(fā)覺：HE（生成物總能量） E（反應(yīng)物總能量）HE（反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸取總能量） E（生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋

6、放總能量）第20頁第20頁例 1：1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸取131.5kJ熱量，該反應(yīng)反應(yīng)熱為H=kJ/mol。 例 2：拆開 lmol HH鍵、lmol NH鍵、lmolNN鍵分別需要能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1mol N2生成NH3反應(yīng)熱為，1molH2生成NH3反應(yīng)熱為。 131.5-92KJ/mol-30.67KJ/mol練 習(xí)H=4363+946-6391 =-92KJ/mol 第21頁第21頁二、學(xué)會熱化學(xué)方程式書寫什么是熱化學(xué)方程式？表示參與反應(yīng)物質(zhì)量和反應(yīng)熱關(guān)系化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。請看

7、下列兩個(gè)例子，再思考！第22頁第22頁意義:熱化學(xué)方程式不但表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)改變，也表明了化學(xué)反應(yīng)中能量改變。第23頁第23頁 請同學(xué)們分析為何二者產(chǎn)物一樣是水，而釋出能量卻不同？數(shù)量分析：反應(yīng)物狀態(tài)，數(shù)量和生成物數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定熱量H2O(l) = H2O(g) H=+44.0KJ/mol第24頁第24頁思考1、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2數(shù)量分析：反應(yīng)物狀態(tài)，數(shù)量和生成物數(shù)量都相同，但由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)要放出一定熱量Q2Q1 H2 H1第

8、25頁第25頁B: S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1 S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2思考、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2大小兩式數(shù)量相同，S由固態(tài)吸取熱量轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，在氧化燃燒生成SO2。其放出熱量總和小于由氣態(tài)S直接燃燒所放出熱量，Q2H1第26頁第26頁C: C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1 C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2思考、在同溫、同壓下，比較下列反應(yīng)放出熱量Q1、Q2大小固態(tài)C氧化為CO，釋放出熱量Q1，CO是氣體燃料，和O2反應(yīng)生成CO2，又釋放熱量Q3，兩次釋放熱量總和Q1+Q3，等于固態(tài)C氧化為氣態(tài)CO2釋放熱量Q2，Q2

9、Q1 H2 H1第28頁第28頁思考與交流熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式有什么這區(qū)別？正確書寫其應(yīng)當(dāng)注意哪幾點(diǎn)？第29頁第29頁注明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)。（若H是在25、101kPa下測定，可不注明溫度和壓強(qiáng)）氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用和。熱化學(xué)方程式書寫：注明反應(yīng)物和生成物匯集狀態(tài)；熱化學(xué)方程式系數(shù)只表示物質(zhì)量，不表示分子或原子個(gè)數(shù)，故系數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示。標(biāo)出反應(yīng)熱。放熱反應(yīng)H為“-”，吸熱反應(yīng)H為“+”，單位kJ/mol 第30頁第30頁例：已知： ,H285.8kJ/mol則注意：熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完畢數(shù)量。由于H與反應(yīng)完畢物質(zhì)量相關(guān)，因此方

10、程式中化學(xué)式前面化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與H相相應(yīng)，假如化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則H也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時(shí)，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。第31頁第31頁例、當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ熱量，請寫出該反應(yīng)熱化學(xué)方程式。H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) H =-184.6KJ/mol第32頁第32頁而這些書寫也是對第33頁第33頁寫出下列反應(yīng)熱化學(xué)方程式課堂練習(xí)1、1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO (g)，需吸取68kJ熱量；2、2molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s)，放出314kJ熱量；第34頁

11、第34頁3、 1g 硫粉在氧氣中充足燃燒放出 9.36kJ熱量，寫出硫燃燒熱化學(xué)方程式。4、 4g CO在氧氣中燃燒生成CO2，放出 9. 6kJ熱量，寫出CO燃燒熱化學(xué)方程式。第35頁第35頁5、已知 (1)H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol(2)2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol(3)H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol(4)2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則a、b、c、d關(guān)系正確是 。A、acd

12、0 C、2a=b0 C第36頁第36頁6、在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒化學(xué)方程式為： 2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l);H= 572 kJ /mol CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l); H= 890 kJ/mol由1mol 氫氣和2mol甲烷構(gòu)成混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)放出熱量為多少。2066KJ第37頁第37頁 7. 在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒化學(xué)方程式為：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H=-571.6 kJ/molC3H8( g ) +5O2 ( g ) = 3CO2(g) +4H2O ( l

13、) H=- 2220 kJ/mol 5mol 氫氣和丙烷混合氣完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則氫氣和甲烷體積比為 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解 ：設(shè)H2、C3H8物質(zhì)量分別為x，y答：氫氣和丙烷體積比為 3：1 x + y = 5 (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 x = 3.75 moly = 1.25 mol第38頁第38頁 1、 1mol C與1mol 水蒸氣反應(yīng)生成1mol CO 和1mol H2，需要吸取 131.5 kJ熱量。寫出此反

14、應(yīng)熱化學(xué)方程式。2、沼氣是一個(gè)能源，它主要成份是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)，放出445 kJ熱量。則下列熱化學(xué)方程式中正確是A、 2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890 kJ/molB、 CH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molC、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD、 1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O ( l ) H = -890 kJ/molCC（S）+

15、H2O ( g )=CO ( g )+H2 ( g ) H = +131.5 kJ/mol隨堂練習(xí)第39頁第39頁3（江蘇4）氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷熱化學(xué)方程式分別為： H2(g)1/2O2(g)H2O(l)； H285.8kJ/mol CO(g)1/2O2(g)CO2(g)； H283.0kJ/mol C8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l)； H5518kJ/mol CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)； H89.3kJ/mol相同質(zhì)量氫氣、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃燒時(shí)，放出熱量至少是（ ）A、 H2(g) B、 CO(g) C、 C8H18(l) D、 CH4(g)第40頁第40頁4（浙江）已知充足燃燒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，則乙炔燃燒熱化學(xué)方程式正確是（ ）A、 2C2H2(g)5O2(g)4CO2(g)2H2O(l)； H2bkJ/molB 、 C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g) H2O(l)； H2bkJ