课件39张PPT。第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化第1课时
焓变 反应热 热化学方程式活化分子:能够发生有效碰撞的分子活化能:活化分子所多出的那部分能量E1:反应的活化能;
E2:活化分子变成生成物分子放出的能量E2- E1:反应热我们知道：一个化学反应过程中，
除了生成新物质外，还有能量变化热能电能光能思
考①所有的燃烧反应
②所有的中和反应
③活泼金属与水、酸、碱的反应
④大多数化合反应①大多数分解反应如：CaCO3高温分解
②强碱与铵盐Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
③水煤气的生成反应C+CO2
④ 特殊的反应：H2+CuO, C+H2O ,你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？哪些是吸热反应？放热反应吸热反应 为什么有的反应会放出热量，有的需要吸收热量呢？ 一个确定的化学反应，在发生过程中，是吸收能量还是放出能量，取决于
。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。问题探究一（宏观角度）生成物反应过程中能量变化曲线图：生成物反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应吸热反应反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量 化学反应的过程，可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
反应物的能量之和
E反生成物的能量之和
E生（1）若E反> E生，（2）若E反< E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规 律回忆 氢原子和氢原子分开时，
化学键怎么变？
能量怎么变化？多了？少了？
从哪来？到哪去？
化学键的变化与能量的变化有什么关系？
回忆 氢原子和氢原子靠近时，
化学键怎么变？
能量怎么变化？多了？少了？
从哪来？到哪去？
化学键的变化与能量的变化有什么关系？问题探究二（微观角度）化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要 能量，
新键形成会 能量。放出吸收化学反应中能量变化的原因旧键断裂 ? 吸收能量新键形成 ? 放出能量==679kJ/mol862 kJ/mol679kJ/mol － 862kJ/mol = －183kJ/mol反应物的键能总和生成物的键能总和反应热＝所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小一 、反应热 焓变1、定义：2、符号：△H3、单位：kJ·mol-1或kJ/mol 在恒压的条件下，化学反应过程中所放出或吸收的热量称为反应的焓变。 化学反应过程中放出或吸收的热量（或转换成相应的热量）叫做化学反应的反应热。①反应热描述的是化学反应前后的热量变化
②反应热描述的是一定温度下的热量变化
③任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应注意放热反应：
吸热反应：ΔH＜0或 ΔH为“－”ΔH＞0 或ΔH为“＋”放热△H＜0吸热△H＞04、规定：请同学们分析 P3 的能量变化图焓变与键能的关系式如何表达？5、焓变与键能的关系ΔH = 反应物的键能总和生成物的键能总和–例 1：1 mol C与 1 mol H2O(g) 反应生成 l mol CO(g) 和1 mol H2(g)，需要吸收131.5 kJ的热量，该反应的反应热为△H = kJ/mol。131.5例 2：拆开 1 mol H－H键、1 mol N－H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为△H= ，－92.0 kJ/mol大于大于△H﹤0或△H为“－”小于小于△H﹥0或△H为“+”键能越大，物质能量越低，物质越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。练习 1.下列叙述正确的是（ ）
A.化学反应一定伴随热量的变化
B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热
C.若△H<0，则反应物的能量高于生成物的能量
D.若△H>0，则反应物的能量高于生成物的能量C2.已知：H + H ═ H2；
△H = －436KJ/mol，则下列叙述正确的是（ ）
A. H 原子的能量高于 H2 的能量
B. H 原子的能量低于 H2 的能量
C. H 原子比 H2分子稳定
D. H2分子比 H 原子稳定A D4．下列过程中，需要吸收能量的是（ ）
A．H+H=H2 B．H+Cl=HCl
C．I2→I+I D．S+O2=SO2C二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol200℃
101kPa1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。
普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化能量变化 能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol200℃
101kPa2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于 25℃ 101kPa时进行的反应可不注明。
普通化学方程式不需注明温度和压强。二、热化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的状态。
普通化学方程式不需注明物质的状态。二、热化学方程式4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数,其△H与系数对应成比例。
普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－483.6kJ/mol书写热化学方程式的注意点：1、需注明反应的温度和压强；
(如在25℃ 101kPa下进行的反应，可不注明)
2、应注明反应物和生成物的状态；
3、对于相同的反应，当化学计量数不同时，其△H对应成比例。2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－483.6kJ/mol例1：当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl，放出184.6 kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ?H =－184.6 kJ/mol2H2(g) + 2Cl2(g) = 4HCl(g) ?H =－369.2 kJ/mol例2：1mol N2(g) 与适量O2(g) 反应生成NO2 (g)，需吸收68kJ的热量；写出热化学方程式。N2(g) + 2O2(g) = 2NO2 (g) ?H = + 68 kJ/mol例3、沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧
生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ）A、2CH4( g ) ＋ 4O2( g ) ＝ 2CO2( g ) ＋ 4H2O ( l )
ΔH = + 890 kJ/mol B、CH4 ＋ 2O2 ＝ CO2 ＋ H2O ΔH = – 890 kJ/mol C、CH4 ( g ) ＋ 2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol D、 1/2CH4 ( g ) ＋ O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l )
ΔH = – 890 kJ/mol CΔH = – 445 kJ/molA
例4、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是( )A. H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g） ΔH＝＋242kJ·mol－1
B. 2H2（g）＋O2（g）＝ 2H2O（l） ΔH＝－484kJ·mol－1
C. H2（g）＋1/2O2（g）＝ H2O（g） ΔH＝＋242kJ·mol－1
D. 2H2（g）＋O2（g）＝ 2H2O（g） ΔH＝＋484kJ·mol－1 练习：A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－4b kJ/mol
B. C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=+2b kJ/mol
C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=－2b kJ/mol
D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=+b kJ/mol 已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A练习2、已知
（1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol
（2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol
（4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是 。
A、ad>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0
C3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，已知
破坏1 mol H－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1 mol O 、 O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1 mol H－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3
B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3
D. Q1 + Q2 = Q3B课堂练习 实践活动
中和反应 反应热的测定●实验目的
测定强酸与强碱反应的反应热●学习重点
中和反应反应热的测定原理和方法。●实验用品
大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）
温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。
0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液实验步骤：阅读P4-5并回答问题1. 中和热的测定
大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？ 2. 温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 答案：1.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。2、因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而放热使温度计测量碱的温度不准确，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。［议一议］如果你所测得的数据不是57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因可能有哪些？可能的原因有：
1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差）
2.温度计的读数有误。
3.实验过程中有液体洒在外面。
4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
5.隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。
6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 讨论下列问题 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？
答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。
2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。［练习］50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）
（4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”“不相等”），所求中和热 （填“相等”“不相等”），简述理由： 。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 ；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关
偏小偏小
再 见 课件19张PPT。化学反应与能量的变化 实践活动
中和反应 反应热的测定［问题］1.中和热与反应热有什么联系？ 中和热是反应热的一种，中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热。 能。取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，通过测定一些数据，从而计算出中和热。2.我们能否测定中和热呢？ 反应热的测量问题如何知道一定量的物质反应过程中的热量变化热量变化表现为温度变化，可以测定温度变化设计学生在设计基础上提出实验方案4思考讨论●实验目的
测定强酸与强碱反应的反应热●学习重点
中和反应反应热的测定原理和方法。●实验用品
大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）
温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。
0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液实验原理： Q = mcΔt ①
Q:中和反应放出的热量。m:反应混合液的质量。
c：反应混合液的比热容。Δt：反应前后溶液温度的差值。
Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1）②
V酸=V碱=50 mL。 ρ酸=ρ碱=1 g/cm3
c=4.18 J/（g·℃）c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L Q=0.418（t2－t1）kJ ③中和热的数学表达式：⑴ 组装量热器
在大烧杯底部垫泡沫塑料
（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。
实验步骤简易量热计用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。⑵ 药品取用 用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入表中。注意：a.实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。b.要使用同一支温度计.分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。
把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意不要洒到外面）。立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入表中。⑶ 酸碱混合⑷数据处理⑸ 重复以上实验两次 a.取三次测量所得数据的平均值作为计算依据； 【思考】： 如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？ b.计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n 1、大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？ 两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。问题探究问题探究2、为什么用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验？ 为了保证0.50mol· L－1的盐酸完全被NaOH中和，可以采用0.55mol·L－1 NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。使测得的热量更加准确。3、温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 问题探究因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而放热使温度计测量碱的温度不准确，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。4、酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？问题探究减少热量损失5、实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？问题探究不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大。概念：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而 生成1mol水时放出的热量。
研究条件： 稀溶液
反应物： 强酸与强碱
生成物： 1mol水
放出的热量：57.3kJ/mol注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3KJ/mol中和热：理由：实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因弱酸弱碱电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。［议一议］如果你所测得的数据不是57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因可能有哪些？可能的原因有：
1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差）
2.温度计的读数有误。
3.实验过程中有液体洒在外面。
4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。
5.隔热装置不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。
6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 讨论下列问题 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？
答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。
2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）
（4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”“不相等”），所求中和热 （填“相等”“不相等”），简述理由： 。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 ；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关
偏小偏小 ［练习］50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH
