化学反应的热效应 复习课 课件(共31张PPT)

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名称 化学反应的热效应 复习课 课件(共31张PPT)
格式 pptx
文件大小 354.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-16 12:58:03

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文档简介

(共31张PPT)
第一章 化学反应的热效应
复习课
一、导入新课
学习目标:
1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因;
2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化;
3.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性;
4.明确盖斯定律的含义,能运用盖斯定律进行简单的计算。
重点难点:
1.反应热的概念及计算;
2.燃烧热的概念;
3.热化学方程式的书写;
4.运用盖斯定律计算反应热。
一、导入新课
考纲要求
1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式;
2.了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念;
3.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算;
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
一、导入新课
命题角度
1.考查对本章几个概念的理解(吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热等);
2.热化学方程式的书写和判断;
3.有关反应热、燃烧热的计算问题;
4.结合物质结构中化学键的城建、断键问题计算化学反应的ΔH;
5.对盖斯定律的综合考察。
一、导入新课
应试对策
1.正确理解课本中出现的几个概念(吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热等);
2.正确掌握热化学方程式的书写方法;
3.能从物质所具有的能量角度和微观角度分析化学反应中的能量变化的原因;
4.理解盖斯定律的含义,并能灵活应用。
二、焓变与反应热
一、焓变与反应热
1.化学反应中的能量变化
思考:化学反应中的两大变化、两大守恒、能量转化形式是什么?
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2.焓变
思考:焓变的定义、符号、单位是什么?
(1)定义:在恒压条件下进行的反应的热效应。
(2)符号:ΔH
(3)单位:kJ·mol-1或kJ/mol
二、焓变与反应热
一、焓变与反应热
3.吸热反应和放热反应
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
二、焓变与反应热
(3)记忆常见的放热反应和吸热反应
回顾:常见的放热反应和吸热反应有哪些?
放热反应:①可燃物的燃烧;
②酸碱中和反应;
③大多数化合反应;
④金属跟酸的置换反应;
⑤物质的缓慢氧化。
吸热反应:①大多数分解反应;
②盐的水解和弱电解质的电离;
③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;
④C和H2O、CO2的反应。
二、焓变与反应热
1.某反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是(  )
A.正反应活化能小于100 kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100 kJ·mol-1
C.正反应活化能不小于100 kJ·mol-1
D.正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol-1
C
【跟踪练习】
二、焓变与反应热
【跟踪练习】
2.是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需要吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ,则S(s)+3F2(g) =SF6 (g)的反应热ΔH为______________。
-1220 kJ·mol-1
1 mol S(s)转化为气态硫时吸收能量280 kJ,断裂3 mol F-F键吸收能量3×160 kJ
吸收的总能量为Q吸=280 kJ+3×160 kJ=760 kJ
释放的总能量为Q放=330 kJ×6=1980 kJ
S(s) + 3F(g)= SF6(g) △H=760 kJ·mol-1- 1980 kJ·mol-1=-1220 kJ·mol-1。
二、焓变与反应热
(1)E1为正反应活化能,E2为逆反应活化能,ΔH=E1-E2;
(2)催化剂能降低反应所需活化能,但不影响焓变的大小。
2.熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和
1.正确理解活化能与反应热的关系
【练习反思】
三、热化学方程式
二、热化学方程式
思考:热化学方程式的概念、意义及书写时的注意事项有哪些?
1.概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如:2H2(g)+O2 (g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
表示:2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
三、热化学方程式
3.书写:
(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
(2)注明物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位:ΔH应包括“+”或“-”、数字和单位(kJ·mol-1)。
(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)
(5)区别于普通方程式:一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”。
(6)注意热化学方程式的化学计量数
二、热化学方程式
三、热化学方程式
3.已知化学反应A2(g)+B2 (g)===2AB(g)的能量变化如图所示,请写出该反应的热化学方程式:_____________________________________________。
A2 (g)+B2 (g)===2AB(g) ΔH=+(a-b) kJ·mol-1
【跟踪练习】
生成物总能量高于反应物总能量
吸热反应
△H =+(a-b) kJ·mol-1
三、热化学方程式
4.在298 K、101 kPa时,充分燃烧一定量的丁烷,放出热量Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5 mol·L-1的KOH溶液100 mL,恰好生成正盐。则此条件下,下列热化学方程式正确的是 (  )
A.C4H10(g)+O2 (g)===4CO2 (g)+5H2O(l) ΔH=-16Q kJ·mol-1
B.C4H10 (g)+O2 (g)===4CO2 (g)+5H2O(l) ΔH=-8Q kJ·mol -1
C.C4H10 (g)+O2 (g)===4CO2 (g)+5H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol -1
D.C4H10 (g)+O2 (g)===4CO2 (g)+5H2O(g) ΔH=-Q kJ·mol -1
A
【跟踪练习】
三、热化学方程式
“五看”判断热化学方程式的正误:
(1)看热化学方程式是否配平;
(2)看各物质的聚集状态是否正确;
(3)看ΔH 的“+”、“-”符号是否正确;
(4)看反应热的单位是否为kJ·mol-1;
(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。
【练习反思】
四、两类重要反应热——燃烧热、中和热
三、两类重要反应热——燃烧热、中和热
1.燃烧热
思考:燃烧热的概念、意义?如何正确书写热化学方程式以及燃烧热的相关计算?
(1)概念:在101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
燃烧热的单位一般用kJ·mol-1表示。
燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等,其中的“完全燃烧”,是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g)等。
(2)表示的意义:例如C的燃烧热ΔH=-393.5 kJ·mol-1 ,表示在101 kPa时,1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。
四、两类重要反应热——燃烧热、中和热
(3)书写热化学方程式:燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如:
C8H18(l)+O2(g)==8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1 ,即C8H18的燃烧热ΔH=-5518 kJ·mol-1 。
(4)燃烧热的计算:可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放=n(可燃物)×ΔH 式中:Q放为可燃物燃烧反应放出的热量;n为可燃物的物质的量;ΔH为可燃物的燃烧热。
四、两类重要反应热——燃烧热、中和热
三、两类重要反应热——燃烧热、中和热
2.中和热
思考:中和热的概念?以及中和热的测定原理、装置图是怎样的?
(1)概念:在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热。
注意几个限定词:①稀溶液;②产物是1 mol 液态H2O;③用离子方程式可表示为OH- (aq) + H+ (aq) = H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1。
(2)中和热的测定:
①测定原理:
式中:c=4.18 J·(g·℃)-1=4.18×10-3 kJ·(g·℃)-1;n为生成H2O的物质的量。
②实验装置如图:
四、两类重要反应热——燃烧热、中和热
5.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(以下△H的数值均正确)
(1)S(s) + O2(g)= SO3(g) △H = -315 kJ·mol-1 (燃烧热) ( )
(2)NaOH(aq) +HCl (aq) = NaCl(aq)+H2O(1) △H = -57.3 kJ·mol-1 (中和热) ( )
(3)已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(1) △H = -57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H =2×(-57.3) kJ·mol-1 ( )
(4)已知CH3OH(g) + O2(g) = CO2(g) + 2H2(g) △H = -192.9 kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热△H =192.9 kJ·mol-1 ( )
(5)H2(g)的燃烧热△H =-285.8 kJ·mol-1,则2H2O(g) = H2(g)+O2(g) △H=+571. 6 kJ·mol-1 ( )
×
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四、两类重要反应热——燃烧热、中和热
(6)葡萄糖的燃烧热△H= -2800 kJ·mol-1,则C6H12O6(s) + 3O2(g) -3CO2(g) + 3H2O(l) △H= -1400 kJ·mol-1 ( )
(7)已知101 kPa时,2C(s) + O2(g) = 2CO(g) △H =-221 kJ·mol-1, 则该反应的反应热为221 kJ·mol-1 ( )
(8)已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq) = H2O(1) △H =-57.3 kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 ( )
(9)已知HCl和NaOH反应的中和热△H =-57.3 kJ·mol-1,则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出的热量为57.3 kJ ( )
(10)CO(g)的燃烧热△H = - 283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H = +(2×283.0) kJ·mol-1 ( )
×
×
×


四、两类重要反应热——燃烧热、中和热
1.反应热答题规范指导
(1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时,ΔH>0表示吸热,ΔH<0表示放热,因而,ΔH后所跟数值需要带“+”、“-”符号。
(2)描述反应热时,无论是用“反应热”表示还是用“焓变” 表示,其后所跟数值需要带“+”、“-”符号。
2.正确理解中和热,注意操作与计算细节
(1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。
(2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1~0.5 mol·L-1)。若溶液浓度过大,溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大,电离程度达不到100%,这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量,造成较大误差。
(3)使用两只量筒分别量取酸和碱。
(4)使用同一支温度计,分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度,测完一种溶液后,必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。
(5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算,而不是结果的平均值,计算时应注意单位的统一。
【练习反思】
五、有关反应热的比较、计算
四、有关反应热的比较、计算
1.ΔH的比较方法
比较ΔH的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,ΔH 越小;对吸热反应,吸热越多,ΔH 越大。
2.反应热的有关计算
(1)根据热化学方程式计算:反应热与反应物的物质的量成正比。
(2)根据盖斯定律求算。
五、有关反应热的比较、计算
2.反应热的有关计算(强调)
应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:
①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH 与原热化学方程式之间ΔH 的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH 的符号也随之改变,但数值不变。
④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
五、有关反应热的比较、计算
四、有关反应热的比较、计算
1.ΔH 的比较方法
比较ΔH的大小时需考虑正负号,对放热反应,放热越多,ΔH 越小;对吸热反应,吸热越多,ΔH 越大。
2.反应热的有关计算
(1)根据热化学方程式计算:反应热与反应物的物质的量成正比。
(2)根据盖斯定律求算。
(3)根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×ΔH
五、有关反应热的比较、计算
6.若向三份等体积0.100 0 mol·L -1 NaOH溶液中分别加入①稀醋酸,②浓H2SO4,③稀硝酸至恰好完全反应,则上述过程中的焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_________________。
7.已知胆矾溶于水时,溶液温度降低。在室温下将1 mol无水硫酸铜制成溶液时,放出热量为Q1 kJ,而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l)ΔH=+Q2 kJ·mol -1 ,则Q1与Q2的大小关系为____________________。
ΔH1>ΔH3>ΔH2
Q2>Q1
六、能源
五、能源
思考:能源的概念、发展阶段、分类、目前面临的能源问题及解决能源问题的措施有哪些?
1.概念:能提供能量的自然资源。
2.发展阶段:柴草时期→化石能源时期→多能源结构时期。
3.分类:
(1)化石燃料 ①种类:煤、石油、天然气。
②特点:蕴藏量有限,且不能再生。
(2)新能源
①种类:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。
②特点:资源丰富,可以再生,没有污染或污染很小。
4.能源问题
(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料,它们的蕴藏量有限,而且不能再生,最终将会枯竭。
(2)化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。
六、能源
五、能源
思考:能源的概念、发展阶段、分类、目前面临的能源问题及解决能源问题的措施有哪些?
5.解决能源问题的措施
(1)提高能源的使用效率:
①改善开采、运输、加工等各个环节。
②科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
一是保证燃烧时有适当过量的空气,如鼓入空气、增大O2浓度等;
二是保证燃料与空气有足够大的接触面积,如将固体粉碎成粉末,使液体喷成雾状等。
(2)开发新的能源:开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
六、能源
C
8.能源分类相关图如下图所示,下列四组选项中,全部符合图中阴影部分的能源是(  )
A.煤炭、石油、沼气
B.水能、生物能、天然气
C.太阳能、风能、潮汐能
D.地热能、海洋能、核能
【跟踪练习】
七、课堂小结
第一章 化学反应与能量
一、焓变与反应热
二、热化学方程式
三、两类重要反应热——燃烧热、中和热
四、有关反应热的比较、计算
五、能源
再 见