化學反應原理第一章第一節(jié)模板課件

第一章化學反應與能量第一章化學反應與能量我們知道：一個化學反應過程中，除了生成了新物質(zhì)外，還有能量變化熱能電能光能我們知道：一個化學反應過程中，除了生成了新物質(zhì)外，還有能量變當能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時：化學反應放熱反應：例如吸熱反應：例如燃料的燃燒中和反應金屬與酸反應大多數(shù)化合反應C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解大多數(shù)分解反應當能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時：化學反應放熱反應：例如吸熱反應我們知道：一個化學反應同時遵守質(zhì)量守恒定律和能量守恒，那么一個反應中的質(zhì)量與能量有沒有關(guān)系呢？有能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。能量的多少則以反應物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。那么化學反應中能量到底怎樣變化?我們知道：有能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)，二者密第一節(jié)化學反應與能量的變化問題：化學反應過程中為什么會有能量的變化？（用學過的知識回答）第一節(jié)化學反應與能量的變化問題：化學反應過程中為什么會有

化學反應中的能量變化的原因：⑴化學反應中的能量變化遵循

。⑵化學反應中的能量變化與反應物和生成物所具有的總能量有關(guān)。如果反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，在發(fā)生化學反應時

熱量；如果反應物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，在發(fā)生化學反應時

熱量。能量守恒定律放出吸收化學反應中的能量變化的原因：能量守恒定律放出吸收(3)化學反應的實質(zhì)就是反應物分子中化學鍵斷裂，形成新的化學鍵，從新組合成生成物的分子的過程。舊鍵斷裂需要

，新鍵形成需要

。而一般化學反應中，舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的，而這個差值就是反應中能量的變化。所以化學反應過程中會有能量的變化?？聪旅娴睦游漳芰糠懦瞿芰?3)化學反應的實質(zhì)就是反應物分子中化學鍵斷裂，形成新的化學你從圖中發(fā)現(xiàn)了什么？

1、……2、……3、……觀察下列示意圖：你發(fā)現(xiàn)了嗎？你從圖中發(fā)現(xiàn)了什么？觀察下列示意圖：你發(fā)現(xiàn)了嗎？HHClCl提供能量436kJ/mol提供能量243kJ/molClHClH釋放能量431kJ/mol釋放能量431kJ/mol反應的能量示意圖鍵斷裂鍵斷裂ClCl+HH+++鍵形成鍵形成HCl提供能量提供能量ClHClH釋放能量釋HHClCl吸收能量436kJ/mol吸收能量243kJ/mol共吸收總能量679kJ/mol共放出總能量862kJ/mol【思考】該過程中反應體系總能量增加還是減少？（該過程中反應體系的總能量減少183kJ/mol）與實驗值184.6kJ/mol接近。HHClClClHClHClHClHHCl吸收能量436kJ/mol吸收能量243kJ/mol共思考：圖1、圖2過程中反應體系的總能量增加還是減少？生成物反應物的總能量生成物的總能量能量能量生成物反應物圖1生成物的總能量反應物反應物的總能量圖2吸收熱量放出熱量過程中反應體系的能量變化曲線圖：思考：圖1、圖2過程中反應體系的總能量增加還是減少？生成物反一、焓變

反應熱

1、焓和焓變⑴焓(H)：

。

⑵焓變(△H)：ΔH=H生成物－H反應物

(宏觀)是一個與內(nèi)能(U)有關(guān)的物理量一、焓變反應熱是一個與內(nèi)能(U)有關(guān)的物2、反應熱⑴定義：①特征定義:

、

。②本質(zhì)定義:

。⑵符號：

。⑶單位：△H的單位常用

或（

）。⑷測量：測量儀器叫量熱計(許多化學反應的反應熱可以通過實驗直接測得)化學反應過程中所釋放或吸收的能量恒壓條件下的焓變△HkJ/molkJ·mol-12、反應熱化學反應過程中所釋放或恒壓條件下的焓變△HkJ/m⑸反應熱產(chǎn)生的宏觀原因（宏觀討論）能量能量反應物反應物生成物生成物反應過程（I）反應過程（II）思考：I和II哪個是放熱反應，哪個是吸熱反應？⑸反應熱產(chǎn)生的宏觀原因（宏觀討論）能量能量反應物反應物生成物⑹反應熱產(chǎn)生的微觀原因（微觀討論）請觀察P2頁圖1-1H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反應的能量變化示意圖，分析圖中包含的信息：①

。②

。③

。結(jié)論：

、

?；瘜W反應的實質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵形成斷裂化學鍵吸收能量、形成化學鍵釋放能量任何化學反應都有吸熱過程和放熱過程反應是放熱反應還是吸熱反應要看吸收能量與放出能量的相對大小即：ΔH=E吸收－E放出⑹反應熱產(chǎn)生的微觀原因（微觀討論）化學反應的實質(zhì)是舊鍵斷裂和⑺反應熱表示方法：——反應熱是表示化學反應過程中整個體系的能量（即焓）增加或者減少的量值，ΔH=H生成物－H反應物(宏觀)思考：焓增加—吸熱—則用“

”表示焓減少—放熱—則用“

”表示（填“+”或“－”）即：當ΔH為“－”或ΔH<0時，為

反應當ΔH為“＋”或ΔH>0時，為

反應＋－放熱吸熱⑺反應熱表示方法：——反應熱是表示化學反應過程中整個體系的能我們可以發(fā)現(xiàn)：其實?H＝E（生成物的總能量）－

E（反應物的總能量）?H＝

E（反應物分子化學鍵斷裂時所吸收的總能量）－E

（生成物分子化學鍵形成時所釋放的總能量）從焓變角度看：從能量的角度看：ΔH＝H（生成物的焓）－H（反應物的焓）從鍵能的角度：我們可以發(fā)現(xiàn)：其實?H＝E（生成物的總能量）－E（反應物的放熱反應吸熱反應表現(xiàn)行式△H﹤0或△H為“—”△H﹥0或△H為“+”能量變化生成物釋放的總能量大于反應物吸收的總能量生成物釋放的總能量小于反應物吸收的總能量鍵能變化生成物總鍵能大于反應物總鍵能生成物總鍵能小于反應物總鍵能聯(lián)系鍵能越大，物質(zhì)能量越低，越穩(wěn)定，反之鍵能越小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定。放熱反應吸熱反應表現(xiàn)△H﹤0或△H為“—”△H﹥0或△H為“Q<0放熱反應：吸熱反應：體系環(huán)境體系環(huán)境⑻體系與環(huán)境【資料】能量能量H↓↑H↑↓△H<0為“－”Q>0△H>0為“＋”Q<0放熱反應：吸熱反應：體系環(huán)境體系環(huán)境⑻體系與環(huán)境【資【小結(jié)】一、反應熱焓變從焓變角度看：ΔH＝生成物的焓－反應物的焓從反應熱角度看：ΔH＝生成物能量－反應物能量從鍵能角度看：ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能放熱反應：吸熱反應：ΔH＜0或

ΔH為“－”ΔH＞0或ΔH為“＋”【小結(jié)】一、反應熱焓變從焓變角度看：ΔH＝生成物的焓－反例1：1molC與1molH2O(g)反應失成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應的反應熱為△H=

kJ/mol。例2：拆開lmolH-H鍵、lmolN-H鍵、lmolN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應熱為

，1molH2生成NH3的反應熱為

。＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol【課堂練習】例1：1molC與1molH2O(g)反應失成lmolC3．反應是吸熱反應,由此可知（A）石墨比金剛石更穩(wěn)定（B）金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化（C）金剛石比石墨穩(wěn)定（D）金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化AB4、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，在反應中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B3．反應是吸熱反應第一節(jié)化學反應與能量的變化（第二課時）第一節(jié)化學反應與能量的變化二、熱化學方程式能表示參加反應物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應熱的關(guān)系的化學方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa

1、熱化學方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個部分，二者缺一不可。

普通化學方程式只包含物質(zhì)變化一個部分。物質(zhì)變化能量變化二、熱化學方程式能表示參加反應物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應熱的關(guān)系的二、熱化學方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2、熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓強。對于25℃、101kPa時進行的反應可不注明。

普通化學方程式不需注明溫度和壓強。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12二、熱化學方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g二、熱化學方程式3、熱化學方程式需注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。s(固態(tài)),l（液態(tài)）,g（氣態(tài)）,aq（溶液中）

普通化學方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài)。H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12固態(tài)

液態(tài)吸熱氣態(tài)吸熱吸熱二、熱化學方程式3、熱化學方程式需注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。H2二、熱化學方程式

4、熱化學方程式中化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)，表示參加反應的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分數(shù)。對于相同的反應,化學計量數(shù)不同時，其?H不同。

普通化學方程式中化學計量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分數(shù)。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol二、熱化學方程式4、熱化學方程式中化學計量數(shù)不表示分子書寫熱化學方程式應注意∶１、需注明反應的溫度和壓強，一般不寫反應條件（如加熱、點燃等）。如在常溫（250c）、常壓（101kpa）下，可不注明溫度和壓強。２、應注明反應物和生成物的狀態(tài)：固體-s，液體-l，氣體-g；溶液中-aq。３、熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)?；瘜W計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。對于相同的反應，當計量數(shù)不同時，其△H不同。４、在方程式右端要注明△H，標明“+”或“-”，kJ/mol?！拘〗Y(jié)】書寫熱化學方程式應注意∶【小結(jié)】【例題】當1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應生成2mol氣態(tài)HCl，放出184.6KJ的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol【例題】當1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應H2(g)而這些書寫也是對的它們分別表示什么含義？而這些書寫也是對的它們分別表示什么含義？三、中和熱在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1molH2O放出的熱量，叫中和熱。強調(diào)：1、條件：稀溶液，表示符號為aq2、反應物：酸和堿3、生成水的物質(zhì)的量：1mol三、中和熱在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1molH2OHCl(aq)+NaOH(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/molHNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/molH2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)==NaCl(aq)思考與交流1、上述三個反應的反應熱是多少？中和熱是多少？2、三個反應有何異同，得出什么結(jié)論？結(jié)論：強酸和強堿的中和反應，中和熱數(shù)值相同。

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol思考與交流1、上述三個反應的反應熱是多少？中和熱結(jié)論：思考與交流3、若是弱酸、弱堿反應，中和熱還是57.3kJ/mol嗎？若不是，是偏大還是偏?。坎皇?，偏小。原因是電離需要吸收熱量。思考與交流3、若是弱酸、弱堿反應，中和熱還是57.3實驗用品：

大燒杯(500mL)

小燒杯(100mL)

泡沫塑料或紙條塑料板或硬紙板（兩個孔）溫度計

環(huán)形玻璃攪拌棒量筒(50mL)兩個藥品：

0.50mol/L鹽酸

0.55mol/LNaOH溶液四、中和反應反應熱的測定組裝量熱器————測量反應前后的溫度和空氣絕緣，防止熱量損失——攪拌，使反應液混合均勻——量取反應液迅速反應，減小誤差使一個反應物過量完全反應，減小誤差實驗用品：四、中和反應反應熱的測定組裝量熱器————測量反應實驗原理的細化：50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反應測量反應放出的熱量：

Q=m·c·Δt

=100g×4.18J/(g·℃)×Δt=0.418ΔtkJ計算生成1molH2O時的焓變：△H=0.418·(t2-t1)

kJ/mol0.025實驗原理的細化：△H=0.418·(t2-t1)kJ實驗步驟：

(1)在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，該實驗也可在保溫杯中進行。實驗步驟：(2)用一個量筒量取50mL0.50mol／L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。(2)用一個量筒量取50mL0.50mol／L鹽酸，(3)用另一個量筒量取50mL0.55mol／LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。(4)把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度。(3)用另一個量筒量取50mL0.55mol／LN（5）重復實驗兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。

實驗次數(shù)起始溫度t1／℃終止溫度t2／℃溫度差（t2－t1）／℃HClNaOH平均值1

2

3

（5）重復實驗兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。

實（6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱。△H=0.418·(t2-t1)

kJ/mol0.025（6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱?！鱄=0.418·(t2-t1、大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋