河北省石家莊市高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 新人教選修4

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量整理ppt

化學(xué)反應(yīng)除了有新物質(zhì)生成（物質(zhì)的變化），同時還伴隨著能量的變化（能量的變化）。

物質(zhì)的變化遵守質(zhì)量守恒定律，而能量的變化則遵守能量守恒定律，那么一個化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量與能量的變化有沒有關(guān)系呢？質(zhì)量和能量雖然屬于兩個不同的范疇，但它們是密切相關(guān)的。在化學(xué)反應(yīng)中，能量的釋放和吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。能量釋放和吸收的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。整理ppt化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，叫做化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。⒈熱效應(yīng)反應(yīng)熱一、焓變反應(yīng)熱

化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量或換算成熱量的形式來表示，所以化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一般稱為反應(yīng)熱，用Q表示。第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化整理ppt⒉焓焓變

焓：

與內(nèi)能（描述物質(zhì)所具有的能量）有關(guān)的物理量，用符號H表示。

不同的物質(zhì)所具有的能量不同，其焓H也不相同。焓是物質(zhì)固有的性質(zhì)之一，不能測量。影響因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)物質(zhì)的狀態(tài)：g>l>s溫度：T↑→H↑壓強(qiáng)：P↑→H↑整理ppt⑴

定義：生成物與反應(yīng)物的焓值差:

ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物⑶單位：⑵

符號：焓變：

影響因素：物質(zhì)的量、溫度、壓強(qiáng)、狀態(tài).....⑷反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系

一般反應(yīng)都是在敞口容器中進(jìn)行的，系統(tǒng)的壓力等于外界壓力，即反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行的，

恒壓條件下反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變，我們常用焓變ΔH來表示反應(yīng)熱。整理pptΔH＝E舊鍵斷裂時吸收的總能量－E新鍵形成時放出的總能量ΔH＝E反應(yīng)物的鍵能之和

－E生成物的鍵能之和實驗測得1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl

時放出184.6kJ的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋184.6kJ？⑸ΔH的計算方法ΔH＝E生成物的總能量

－E反應(yīng)物的總能量整理ppt＝679kJ/mol

－

862kJ/mol＝–183kJ/molΔH＝E舊鍵斷裂時吸收的總能量－E新鍵形成時放出的總能量

分析結(jié)果（183kJ/mol）與實驗測得的數(shù)據(jù)（184.6kJ/mol）很接近，一般用實驗數(shù)據(jù)來表示反應(yīng)熱。整理ppt⒈ΔH的正負(fù)值是如何規(guī)定的？參照體系是什么？⒉體系的能量如何變化？環(huán)境的能量如何變化？

所謂體系是指被研究的物質(zhì)系統(tǒng)；而體系以外的其他部分就稱為環(huán)境整理ppt體系環(huán)境－

反應(yīng)后體系的能量降低，因此規(guī)定放熱反應(yīng)的?H為“－”或ΔH＜0當(dāng)△Ｈ為“-”或△Ｈ＜Ｏ時，為放熱反應(yīng)；整理ppt體系環(huán)境＋

反應(yīng)后體系的能量升高，因此規(guī)定吸熱反應(yīng)的?H為“＋”或ΔH＞0當(dāng)△Ｈ為“+”或△Ｈ＞Ｏ時，為吸熱反應(yīng)。整理ppt二、熱化學(xué)方程式⑴

定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。H2(g)+I2(g)

＝＝2HI(g)△H＝-14.9kJ/mol200℃101kPa物質(zhì)變化能量變化熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個部分。普通化學(xué)方程式只包含物質(zhì)變化一個部分。⑵

熱化學(xué)方程式的意義：整理ppt⑶熱化學(xué)方程式的書寫：⒈化學(xué)方程式的右邊必須寫上△H，并用“空格”隔開.若為放熱反應(yīng)，△H為“－”；若為吸熱反應(yīng)，△H為“+”.

△H的單位是kJ/mol或J/mol.⒉熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時的溫度和壓強(qiáng)。對于25℃、101kPa時進(jìn)行的反應(yīng)可不注明。⒊熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分?jǐn)?shù)。

普通化學(xué)方程式中化學(xué)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?jǐn)?shù)。整理pptH2(g)+O2(g)＝H2O(g)△H＝－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)＝H2O(l)△H＝－285.8kJ/mol12H2O(l)

H2O(g)

請分析為什么二者的產(chǎn)物同樣是水，而釋放出的能量卻不同？液態(tài)水變成氣態(tài)水時，能量是如何變化的？液態(tài)水變成水蒸氣時要吸收熱量？整理ppt結(jié)論：物質(zhì)所具有的能量與它們的聚集狀態(tài)有關(guān)。⒋熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)的狀態(tài)（s→固體、l→液體、g→氣體、aq→溶液）。不打↑、↓符號及注明反應(yīng)條件H2(g)+O2(g)＝H2O(g)△H＝－241.8kJ/mol12整理pptH2(g)+O2(g)＝H2O(g)△H＝－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)△H＝－483.6kJ/mol★kJ/mol的含義：表示每摩爾反應(yīng)所吸收或放出的熱量。它的值與方程式中的化學(xué)計量數(shù)有關(guān)，即對于相同的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其△H不同。具體來說，△H與化學(xué)計量數(shù)成正比。若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)加倍，則△H的數(shù)值也加倍；整理ppt2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)△H＝－483.6kJ/mol2H2O(g)＝2H2(g)+O2(g)△H＝+483.6kJ/mol⒌若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則△H符號改變，但數(shù)值不變。鞏固規(guī)律：H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)；ΔH＝akJ·mol－1

H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(1)；ΔH＝bkJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)；ΔH＝ckJ·mol－1

1.請問上述三個反應(yīng)中哪些是放熱反應(yīng)，哪些是吸熱反應(yīng)？2.比較a、b、c的大小關(guān)系？3.找出b、c之間的關(guān)系？你做對了嗎？^_^例⒈今有如下三個熱化學(xué)方程式：整理ppt⑴H2(g)+1/2O2

(g)

＝H2O(g)

ΔH1＝akJ/mol⑵2H2(g)+O2

(g)

＝2H2O(g)

ΔH2＝bkJ/mol⑶H2(g)+1/2O2

(g)

＝H2O(l)

ΔH3＝ckJ/mol⑷2H2(g)+O2

(g)

＝2H2O(l)

ΔH4＝dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是（）。A.a<c<0B.b>d>0C.2a＝b<0D.2c＝d>0C注意：比較反應(yīng)熱?H的大小要注意前面的+、－號，類似于數(shù)學(xué)上的正負(fù)數(shù)比較；而比較反應(yīng)吸收或釋放的能量大小則比較其絕對值。例⒉今有如下三個熱化學(xué)方程式：整理ppt熱化學(xué)方程式書寫正誤的判斷:⑴看物質(zhì)的聚集狀態(tài)；⑵看△H的正負(fù)號、數(shù)值、單位；⑶看ΔH的數(shù)值和化學(xué)計量數(shù)、狀態(tài)是否對應(yīng)；⑷看是否符合燃燒熱、中和熱等的概念等主要方面入手點(diǎn)撥：⑷熱化學(xué)方程式的書寫正誤的判斷：整理ppt三、中和熱及其測定⒈中和熱

在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時所釋放的熱量叫做中和熱。H+(aq)+OH-(aq)＝H2O(l)

△H＝

-57.3kJ/mol概念辨析Ⅰ.條件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子Ⅱ.反應(yīng)物：（強(qiáng)）酸與（強(qiáng)）堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。Ⅲ.生成物：H2O(l)。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi)。整理pptⅣ.放出的熱量：57.3kJ/mol①濃酸和濃堿的中和熱數(shù)值﹥57.3kJ/mol。

中和熱僅指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時的反應(yīng)熱，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的類別、用量無關(guān)。任何中和反應(yīng)的中和熱都相同。但是不同的中和反應(yīng)，其反應(yīng)熱可能不同。中和熱與中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的比較。②強(qiáng)酸和弱堿、強(qiáng)堿和弱酸、弱堿和弱酸的中和數(shù)值﹤57.3kJ/mol。NaOH(aq)

+H2SO4(aq)

＝Na2SO4(aq)

+H2O(l)

△H＝

-57.3kJ/mol1212整理ppt2.中和熱的測定實驗?zāi)康?/p>

測定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱，體驗化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。實驗用品

大燒杯（500ml）、小燒杯（100ml）溫度計、量筒（50ml)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒

整理ppt實驗步驟兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；思考1：為什么杯口相平？碎紙條的作用填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。思考2：為什么不用環(huán)形鐵攪拌棒？

鐵與鹽酸之間會發(fā)生反應(yīng)，另外鐵的導(dǎo)熱性好，這樣都會造成熱量的損失。整理ppt思考3：在中和熱測定實驗中能否用金屬(不與酸反應(yīng))質(zhì)環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？

不能，因為金屬易導(dǎo)熱，會造成熱量損失，增大實驗誤差。思考4：溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？

因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使溶液的總質(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗誤差。整理ppt思考5：實驗中為何使用0.55mol/LNaOH溶液而不用0.50mol/L的NaOH溶液？

為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量，提高實驗的精確度。思考6：酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？

因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。整理ppt

溫度實驗次數(shù)

起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差(t2－t1)/℃HClNaOH平均值12320.420.320.3523.520.220.420.33.1520.220.520.3523.623.53.33.15

重復(fù)實驗步驟2～4三次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。

減少實驗過程中的誤差

整理ppt實驗數(shù)據(jù)處理t1/℃t2/℃(t2-t1)/℃⒈取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù).

如果某一次實驗的數(shù)據(jù)與另外兩次實驗的數(shù)據(jù)差異明顯，怎么辦？⒉計算反應(yīng)熱.

為了計算簡便，近似地認(rèn)為鹽酸和NaOH溶液的密度和比熱容與水相同，并忽略實驗裝置的比熱容。⑴50ml0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量m1＝50g,50ml0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m2＝50g。整理ppt生成1molH2O時的中和熱：則實驗中反應(yīng)放出的熱量為：

Q＝(m1+m2)·c·(t2－t1)＝0.418(t2－t1)kJ

H+