第一節(jié)-化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)講課課件正式版分析

化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)本節(jié)教學(xué)目標(biāo)1.理解反應(yīng)熱的含義2.熱化學(xué)方程式的正確書寫3.反應(yīng)焓變的計算任何一個化學(xué)反應(yīng)的過程，既有物質(zhì)變化，又有能量的變化。能量變化熱能電能光能（主要）【復(fù)習(xí)】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因：化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)：

舊鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量新化學(xué)鍵形成釋放能量這兩個過程的能量大小不同，所以出現(xiàn)能量的變化，整個反應(yīng)放熱還是吸熱取決于兩個過程能量的相對大小。常見放熱反應(yīng)1、酸堿中和反應(yīng)2、燃燒反應(yīng)3、活潑金屬與水、酸的反應(yīng)4、鋁熱反應(yīng)5、大多數(shù)化合反應(yīng)如生石灰與水反應(yīng)常見吸熱反應(yīng)1.大多數(shù)分解反應(yīng)2.以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)

C+CO2==2COC+H2O==CO+H23.銨鹽和堿的反應(yīng)Ba(OH)2.8H2O與NH4Cl反應(yīng)高溫高溫Ca(OH)2與NH4Cl固體反應(yīng)我們?nèi)绾味康拿枋鲆粋€化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量呢？用什么方法可以準(zhǔn)確的測量一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量的多少呢？為了定量的描述一個化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量我們引入了反應(yīng)熱這個概念。一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱1.定義：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下進(jìn)行時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。2.符號：Q規(guī)定：反應(yīng)放熱時，反應(yīng)體系能量降低，Q<0反應(yīng)吸熱時，反應(yīng)體系能量升高，Q>0單位：KJ或J3.決定因素：對于一個給定的反應(yīng)，反應(yīng)熱與反應(yīng)物的本性、反應(yīng)物的物質(zhì)的量及反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。4.測量方法：（1）反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)可以用量熱計測量。測定反應(yīng)熱的儀器：量熱計

簡易量熱計示意圖結(jié)構(gòu)：內(nèi)筒外筒溫度計攪拌器杯蓋保溫材料

量熱計的原理：測量反應(yīng)前后溶液溫度，然后根據(jù)溶液及量熱計的熱容用公式進(jìn)行計算Q=-C(T2-T1)=

-C0m(T2-T1)

C—熱容

為常數(shù)

單位：J/K或KJ/K當(dāng)物質(zhì)吸收熱量溫度升高時，溫度每升高1K所吸收的熱量，稱為該物質(zhì)的熱容

C0---比熱容,單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容;單位：KJ·k-1·Kg-1m—反應(yīng)溶液的總質(zhì)量T—熱力學(xué)溫度，也叫開爾文溫度，單位為k，T(k)=t(0c)+273.15（2）公式實驗?zāi)康模簩嶒炘恚簩嶒灉y定的數(shù)值：測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱Q=-C(T2-T1)或Q=-c0m(T2-T1)T2和T1活動●探究

儀器：藥品：溫度計、燒杯（250ml）1.0mol/L的鹽酸1.0mol/L的NaOH溶液1.0mol/L的鹽酸1.0mol/L的KOH溶液1.0mol/L的硝酸1.0mol/L的NaOH溶液量熱計、量筒（100ml）、1、向量熱計內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向250mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，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的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。各組按要求實驗記錄數(shù)據(jù)計算各反應(yīng)的反應(yīng)熱

試驗組實驗溶液初始溫度T1溶液最高溫度T2反應(yīng)熱1NaOH溶液與鹽酸2KOH溶液與鹽酸3NaOH溶液與硝酸為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測定過程中應(yīng)注意什么？

(1)反應(yīng)熱的計算式進(jìn)行了以下處理：

a、忽略量熱計的熱容

b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同

c、認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化(2)酸或堿略稍過量

使中和反應(yīng)進(jìn)行完全(3)酸和堿的濃度宜小不宜大為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確

(4)記錄最高溫度。結(jié)論

三個中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同原因⑴

反應(yīng)的實質(zhì)相同

H++OH-=H2O⑵溶液的體積相同

⑶H+和OH-濃度均相同1、中和熱：在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1moLH2O(液)時所釋放的熱量。其值為57.3KJ。注意：中和反應(yīng)的反應(yīng)熱和中和熱的區(qū)別補(bǔ)充：2、燃燒熱：在250C，101KPa時，1moL純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。注意：（1）研究條件：250C，101KPa（2）反應(yīng)程度：完全燃燒（3）燃燒物的物質(zhì)的量：1moL（4）研究內(nèi)容：放出的熱量（5）穩(wěn)定的氧化物：如C→CO（×）和C→CO2

H2→H2O（g）×和H2→H2O（l）一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（一）反應(yīng)熱1、概念：一定溫度釋放或吸收＋吸熱2、表示Q－放熱3、獲取反應(yīng)熱數(shù)據(jù)的方法理論計算實驗測定（二）反應(yīng)熱的實驗測定1、原理Q=C(T2－T1)=c0m(T2－T1)2、實驗課堂小結(jié)｝熱化學(xué)1.下列說法正確的是()A.物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時放出的熱量來源于對反應(yīng)的加熱B.化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā)生能量變化。C.化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱D.需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【練習(xí)】

2.下列各項與反應(yīng)熱的大小無關(guān)的是（）A.反應(yīng)物的狀態(tài)B.溫度C.反應(yīng)物的多少D.反應(yīng)熱的單位DB第二課時化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)教學(xué)目標(biāo)1.理解焓變的含義2.熱化學(xué)方程式的正確書寫

化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱是由于反應(yīng)前后物質(zhì)所具有的能量不同而產(chǎn)生的。正如質(zhì)量是物質(zhì)的固有性質(zhì)一樣，物質(zhì)所具有的能量也是物質(zhì)固有的性質(zhì)，我們用一個物理量來描述焓二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1、焓定義：符號：單位：描述物質(zhì)所具有能量的物理量H2、反應(yīng)焓變：定義：符號：表達(dá)式:反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差△H△H=H(產(chǎn)物）—H(反應(yīng)物）KJ/mol當(dāng)?H<0時?H為－

放熱反應(yīng)當(dāng)?H>0時?H為＋

吸熱反應(yīng)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系：在恒壓的條件下，如果化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則△H=QP(QP：等壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱)焓變與鍵能的關(guān)系ΔH

=反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和–例1：1molC與1molH2O(g)反應(yīng)生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為△H=

kJ/mol。131.5例2：拆開1molH－H鍵、1molN－H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為△H=

，－92.0kJ/mol放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)鍵能變化生成物總鍵能

反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能

反應(yīng)物總鍵能能量變化反應(yīng)物的總能量

.生成物的總能量反應(yīng)物的總能量

.生成物的總能量表現(xiàn)行式聯(lián)系鍵能越大，物質(zhì)能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定；反之鍵能越小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定。大于大于△H﹤0或△H為“－”小于小于△H﹥0或△H為“+”三、熱化學(xué)方程式1.定義把一個化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和反應(yīng)的焓變同時表示出來的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa1、熱化學(xué)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(xué)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(xué)方程式二、熱化學(xué)方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2、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。

普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強(qiáng)。但不用注明反應(yīng)條件H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12二、熱化學(xué)方程式3、熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài)。

普通化學(xué)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/mol12二、熱化學(xué)方程式4、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),其△H與系數(shù)對應(yīng)成比例。

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)。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol2.意義:熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。3.熱化學(xué)方程式書寫注意事項(1)

必須標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)固體s,液體l,氣體g,溶液中的溶質(zhì)aq(2)要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，

常溫、常壓可以不注明(5)方程式中的化學(xué)計量數(shù)表示實際反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是整數(shù)

也可以是分?jǐn)?shù)。(3)?H要注明單位：KJ/mol(4)方程式系數(shù)加倍?H加倍，若逆向進(jìn)行?H符號相反，數(shù)值不變

化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式方程式意義計量數(shù)意義反應(yīng)條件?H物質(zhì)的狀態(tài)表示物質(zhì)變化物質(zhì)變化和能量變化既表示物質(zhì)的量還表示分子個數(shù)表示物質(zhì)的量注明不注明無注明溫度、大小、正負(fù)不注明注明熱化學(xué)方程式與一般化學(xué)方程式的區(qū)別？【例題】1、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的熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)?H=-184.6KJ/mol2.已知1g甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出55.625KJ熱量寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol3、已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是()A.H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH＝+242kJ·mol－1B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH＝-484kJ·mol－1C.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH＝+242kJ·mol－1D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH＝+484kJ·mol－1

A1.寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(1).1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO

(g)，需吸收68kJ的熱量；

(2)1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。N2

(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+68kJ/molS(S)

+

O2(g)=SO2(g)ΔH=-299.5kJ/mol

【課堂檢測】寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式已知在298K是，由氫氣和氮?dú)馍?moLNH3(g)放熱46.11KJ，寫出該反應(yīng)逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。NH3(g)=N2(g)+3/2H2(g)ΔH=+46.11kJ/mol【鞏固落實】2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

ΔH4(298K)=-571.6kJ/mol

含義：298K時，2mol的H2(g)與1mol的O2(g)反應(yīng)生成2mol的H2O(l)，放出熱量571.6KJ。（二）焓變大小比較和計算【本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.鞏固熱化學(xué)方程式的書寫2.了解蓋斯定律的含義，掌握反應(yīng)焓變的計算已知在298K時，1molH2(g)0.5moLO2(g)反應(yīng)生成1moLH2O(l)放熱285.8KJ，生成1moLH2O(g)放熱241.8KJ，兩種情況情況下的△H那個更大？【思考】【特別提醒】焓變大小比較要帶著正負(fù)號進(jìn)行①吸熱反應(yīng)△H大于放熱反應(yīng)的△H②放熱反應(yīng)，放出的熱量越多△H越小③吸熱反應(yīng)，吸收的熱量越多△H越大3、已知

H2(g)＋1/2O2(g)

＝H2O(g)

ΔH1

=

akJ/mol2H2(g)＋O2(g)

＝2H2O(g)

ΔH2

=

bkJ/molH2(g)＋1/2O2(g)

＝H2O(l)

ΔH3

=

ckJ/mol2H2(g)＋O2(g)

＝2H2O(l)

ΔH4

=

dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是

。Aa<c<0Bb>d>0C2a=b<0D2c=d>0

C思考N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol表示的意義？若向某容器中加入1mol的N2和3molH2，放出92.2KJ的熱量對嗎？注意：可逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式表示按系數(shù)徹底進(jìn)行時熱量變化，若按系數(shù)放入則不能完全反應(yīng)，不能放出這么多熱量△H大小比較1．在相同條件下，已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)；△H12H2(g)+O2(g)===2H2O(g)；△H2H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)；△H3則△H1，△H2，△H3的大小關(guān)系是（）A．△H1=△H2=△H3 B．2△H3=△H2>△H1C．△H3>△H2>△H1D．2△H3=△H2<△H1C課堂檢測2．下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是（）

①C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；△H2

②S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H3

S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H4③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H5

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H6

④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H7

CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)；

△H8A① B②③④ C④ D①②③B第三課時反應(yīng)焓變的計算學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解反應(yīng)途徑與反應(yīng)體系2.理解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行焓變有關(guān)的簡單計算。3.能利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)焓變的簡單計算；AB請思考：由起點A到終點B有多少條途徑？從不同途徑由A點到B點的位移有什么關(guān)系?登山的高度與上山的途徑無關(guān)，只與起點和終點的相對高度有關(guān)CΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2始態(tài)終態(tài)途徑1途徑2C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2

=-283.0kJ/mol已知查表可得C(s)+1/2O2(g)=CO

(g)ΔH2

=-110.5kJ/mol請仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)，探討ΔH1

ΔH2

ΔH3之間的關(guān)系

ΔH1=ΔH2+

ΔH3CO2C+O2CO+1/2O2H1H3H2ΔH1=ΔH2+ΔH3化學(xué)模型蓋斯定律不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)焓變是相同的。

化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)焓變只與反應(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)。一.1.蓋斯定律：換句話說蓋斯定律的應(yīng)用有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應(yīng)的反應(yīng)焓變，可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)焓變數(shù)據(jù)。方法

先根據(jù)已知反應(yīng)和所求反應(yīng)的特點確定轉(zhuǎn)化關(guān)系，并調(diào)整系數(shù)，最后相互加減反應(yīng)方程式例題由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放出241.8kJ的熱量，1g水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出2.45kJ的熱量，則生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.9kJ/mol例1：已知下列各反應(yīng)的焓變①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)====CaCO3(s)△H1=-1206.8kJ·mol-1

②Ca(s)+1/2O2(g)====CaO(s)△H2=-635.1kJ·mol-1

③C(s,石墨)+O2(g)====CO2(g)△H3=-393.5kJ·mol-1

試求④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g)的焓變△H4=+178.2kJ·mol-1

④=②＋③－①例2：按照蓋斯定律，結(jié)合下述反應(yīng)方程式回答問題,已知：①NH3(g)+HCl(g)====NH4Cl(s)△H1=-176kJ·mol-1

②NH3(g)====NH3(aq)△H2=-35.1kJ·mol-1③HCl(g)====HCl(aq)△H3=-72.3kJ·mol-1④NH3(aq)+HCl(aq)====NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ·mol-1⑤NH4Cl(s)====NH4Cl(aq)△H5=？則第⑤個方程式中的反應(yīng)熱△H是________。根據(jù)蓋斯定律和上述反應(yīng)方程式得：