1.1 化学反应与能量变化 课件 (2)
文档属性
| 名称 | 1.1 化学反应与能量变化 课件 (2) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-07-12 08:50:18 | ||
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文档简介
课件36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
一、焓变 反应热人教版新课程选修4化学反应原理自主学习一、化学反应过程中能量变化的表现形式
1．化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的变化。这种能量的变化常以____、_______、_______等形式表现出来。热能电能光能2．化学反应中的能量变化，通常主要表现为______的变化。对化学反应，以反应过程中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和吸热反应两种类型。有热量________的反应叫做放热反应，需要_________热量的反应叫做吸热反应。
热量放出吸收想一想
是不是所有的化学反应都有能量的变化？为什么？
提示：是的，原因是能量的变化与键能有关
系，反应物的键能之和与生成物的键能之和是不相等的。
思考与交流1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应等2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？多数的分解反应、铵盐与碱的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳等化学反应中存在能量变化的主要原因是： 1.从化学键的角度加以分析 2.从能量守恒的角度加以分析从化学键角度（微观）：1.从化学键的角度加以分析化学反应的本质：旧键的断裂和新键的形成Q1>Q2,反应吸热Q1都可以用热量（或转换成相应的热量）来表
述，叫做反应热。反应热分为:
等压反应热：等压条件下进行反应的反应热
等容反应热：等容条件下进行反应的反应热等压条件下的化学反应热等于“焓变”。焓变：1、符号：
2、单位：ΔHkJ/mol 或 kJ ? mol–1H2+Cl2=2HClΔH＝反应物总键能－生成物总键能（微观）从键能角度看：ΔH＝[436 kJ/mol＋243 kJ/mol]－ 431 kJ/mol×2＝－183kJ/mol放热△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量（宏观）吸热△H＞0从总能量角度看：小结：放热反应(体系能量降低)：?H < 0，?H为“－”吸热反应(体系能量升高)：?H > 0，?H为“ + ”自主体验
1、判断正误
1．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热。( )
2．伴有能量变化的物质变化一定都是化学变化。( )
3．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应。( )
4．在确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同。( )
5．物质具有的能量越高，物质的稳定性越强。( )
××××∨2、1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，
该反应的反应热为△H= kJ/mol
3、拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ，1mol H2生成NH3的反应热为 。+131.5△H= －92kJ/mol△H= +30.67kJ/mol4、H2 + F2 = 2HF；H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个反应放出的热量多？
石墨、金刚石哪个更稳定？5. 判断物质的稳定性答案：石墨二、热化学方程式只表示物质变化任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。
那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？思考【例1】 在200℃、101kPa时，1 mol H2与碘蒸气作用生成HI的反应，科学文献上表示为：H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol200℃
101kPa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。物质变化能量变化例2、在25 ℃、101KPa时，有两个由H2和O2化合成1molH2O的反应，一个生成气态 水，一个生成 液态水，其化学方程式可表示 为：①H2（g）+ O2（g）=H2O（g）; △H=－241.8KJ/mol② H2（g）+ O2（g）=H2O（l）; △H=－285.8KJ/mol③ 2H2（g）+ O2（g）=2H2O（g）; △H=－483.6KJ/mol例题1与例题2中所涉及到的化学方程式的含义：含义：
表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。①H2（g）+ O2（g）=H2O（g）; △H=－241.8KJ/mol含义：
表示1mol气态H2与 mol气态O2完全反应，生成1mol气态H2O时，放出241.8kJ的热量。热化学方程式书写要点：⑴ 一般应注明反应的温度、压强；（250C ，101kPa时不注明）⑵ 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；(5) ΔH只放右边（数值及单位）；
放热： ΔH < 0； 吸热： ΔH > 0；一定要标上“+、－”号 (3) 系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数；故系数可以是整数、分数、小数； (4)ΔH的值与系数相匹配，系数加倍，ΔH值也加倍。正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应
生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热
量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H =-184.6KJ/mol练习：写出下列反应的热化学方程式2、1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量
3、0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= － 314KJ/mol4、氢氧化钾稀溶液与硝酸稀溶液发生中和反应生成1mol水,放出57.3KJ的热量.写出此反应的热化学方程式。KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)
△H=－57.3KJ/mol5、4.0 g硫粉完全燃烧时放出37 KJ热量，写出此反应的热化学方程式。S(s)+O2(g)=SO2(g) △H= － 296KJ/mol 6、已知：H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g);△H= –184.6kJ/mol
则反应 HCl(g) = H2(g) + Cl2(g) 的△H为（ ）DA、 +184.6 kJ/mol B、 -92.3 kJ/mol
C、 -369.2 kJ/mol D、 +92.3 kJ/mol7、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 C状态ΔH = – 445 kJ/mol而这些书写也是对的！！！思考1、 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2∴Q2＞Q1B: S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1
S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2思考２. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小∴Q1＞Q2C: C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1
C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2
思考３. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小答案：Q2＞Q1D: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)+Q2
答案：Q2＜Q1巩固练习1.
在同温、同压下，比较下列反应放出热量ΔH1 、 ΔH2的大小 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);因为：Q2＞Q1ΔH1 = -Q1ΔH 2= -Q2所以：ΔH2 ΔH1＜2.下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量（kJ）：
根据上述数据回答（１）～（3）题．
（1）下列物质本身具有的能量最低的是（ ）
Ａ．Ｈ２ Ｂ．Ｃl2 Ｃ．Ｂr2 Ｄ．Ｉ２
（2）下列氢化物中，最稳定的是（ ）
Ａ．ＨＣl Ｂ．ＨＢr Ｃ．ＨＩ
（3）相同条件下，Ｘ２ （Ｘ代表Ｃl,Ｂr,Ｉ）分别与氢 气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是
3、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 C4、在同温同压下，下列各组热化学方程式中 Q2>Ql的是 ( )
A、2H2(g)+02(g) =2H20(g)； △H1=-Q1
2H2(g)+02(g)=2H20(1)； △H2=-Q2
B、S(g)+O2(g)=S02(g)； △H1=-Q1
S(s)+02(g)=S02(g)； △H2=-Q2
C、C(s)+1/2O2 (g)=CO(g)； △H1=-Q1
C(s)+02(g)=C02(g)； △H2=-Q2
D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； △H1=-Q1
1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)； △H2=-Q25.已知H2(g)＋Br2(g)==2HBr(g) ΔH＝－102 kJ/mol，其他相关数据如下表：则表中a为( )
A．404 B．260 C．230 D．200
【解析】 反应的ΔH＝(436＋a)－2×369＝－102(kJ/mol)
化学反应与能量的变化
一、焓变 反应热人教版新课程选修4化学反应原理自主学习一、化学反应过程中能量变化的表现形式
1．化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的变化。这种能量的变化常以____、_______、_______等形式表现出来。热能电能光能2．化学反应中的能量变化，通常主要表现为______的变化。对化学反应，以反应过程中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和吸热反应两种类型。有热量________的反应叫做放热反应，需要_________热量的反应叫做吸热反应。
热量放出吸收想一想
是不是所有的化学反应都有能量的变化？为什么？
提示：是的，原因是能量的变化与键能有关
系，反应物的键能之和与生成物的键能之和是不相等的。
思考与交流1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应等2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？多数的分解反应、铵盐与碱的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳等化学反应中存在能量变化的主要原因是： 1.从化学键的角度加以分析 2.从能量守恒的角度加以分析从化学键角度（微观）：1.从化学键的角度加以分析化学反应的本质：旧键的断裂和新键的形成Q1>Q2,反应吸热Q1
述，叫做反应热。反应热分为:
等压反应热：等压条件下进行反应的反应热
等容反应热：等容条件下进行反应的反应热等压条件下的化学反应热等于“焓变”。焓变：1、符号：
2、单位：ΔHkJ/mol 或 kJ ? mol–1H2+Cl2=2HClΔH＝反应物总键能－生成物总键能（微观）从键能角度看：ΔH＝[436 kJ/mol＋243 kJ/mol]－ 431 kJ/mol×2＝－183kJ/mol放热△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量（宏观）吸热△H＞0从总能量角度看：小结：放热反应(体系能量降低)：?H < 0，?H为“－”吸热反应(体系能量升高)：?H > 0，?H为“ + ”自主体验
1、判断正误
1．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热。( )
2．伴有能量变化的物质变化一定都是化学变化。( )
3．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应。( )
4．在确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同。( )
5．物质具有的能量越高，物质的稳定性越强。( )
××××∨2、1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，
该反应的反应热为△H= kJ/mol
3、拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ，1mol H2生成NH3的反应热为 。+131.5△H= －92kJ/mol△H= +30.67kJ/mol4、H2 + F2 = 2HF；H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时，哪个反应放出的热量多？
石墨、金刚石哪个更稳定？5. 判断物质的稳定性答案：石墨二、热化学方程式只表示物质变化任何一个化学反应都包括物质的变化和能量的变化。
那么，有什么表达式能把这两种变化都表示出来？思考【例1】 在200℃、101kPa时，1 mol H2与碘蒸气作用生成HI的反应，科学文献上表示为：H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol200℃
101kPa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。物质变化能量变化例2、在25 ℃、101KPa时，有两个由H2和O2化合成1molH2O的反应，一个生成气态 水，一个生成 液态水，其化学方程式可表示 为：①H2（g）+ O2（g）=H2O（g）; △H=－241.8KJ/mol② H2（g）+ O2（g）=H2O（l）; △H=－285.8KJ/mol③ 2H2（g）+ O2（g）=2H2O（g）; △H=－483.6KJ/mol例题1与例题2中所涉及到的化学方程式的含义：含义：
表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。①H2（g）+ O2（g）=H2O（g）; △H=－241.8KJ/mol含义：
表示1mol气态H2与 mol气态O2完全反应，生成1mol气态H2O时，放出241.8kJ的热量。热化学方程式书写要点：⑴ 一般应注明反应的温度、压强；（250C ，101kPa时不注明）⑵ 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；(5) ΔH只放右边（数值及单位）；
放热： ΔH < 0； 吸热： ΔH > 0；一定要标上“+、－”号 (3) 系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数；故系数可以是整数、分数、小数； (4)ΔH的值与系数相匹配，系数加倍，ΔH值也加倍。正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应
生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热
量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H =-184.6KJ/mol练习：写出下列反应的热化学方程式2、1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量
3、0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= － 314KJ/mol4、氢氧化钾稀溶液与硝酸稀溶液发生中和反应生成1mol水,放出57.3KJ的热量.写出此反应的热化学方程式。KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)
△H=－57.3KJ/mol5、4.0 g硫粉完全燃烧时放出37 KJ热量，写出此反应的热化学方程式。S(s)+O2(g)=SO2(g) △H= － 296KJ/mol 6、已知：H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g);△H= –184.6kJ/mol
则反应 HCl(g) = H2(g) + Cl2(g) 的△H为（ ）DA、 +184.6 kJ/mol B、 -92.3 kJ/mol
C、 -369.2 kJ/mol D、 +92.3 kJ/mol7、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 C状态ΔH = – 445 kJ/mol而这些书写也是对的！！！思考1、 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2∴Q2＞Q1B: S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1
S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2思考２. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小∴Q1＞Q2C: C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1
C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2
思考３. 在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小答案：Q2＞Q1D: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)+Q2
答案：Q2＜Q1巩固练习1.
在同温、同压下，比较下列反应放出热量ΔH1 、 ΔH2的大小 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);因为：Q2＞Q1ΔH1 = -Q1ΔH 2= -Q2所以：ΔH2 ΔH1＜2.下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量（kJ）：
根据上述数据回答（１）～（3）题．
（1）下列物质本身具有的能量最低的是（ ）
Ａ．Ｈ２ Ｂ．Ｃl2 Ｃ．Ｂr2 Ｄ．Ｉ２
（2）下列氢化物中，最稳定的是（ ）
Ａ．ＨＣl Ｂ．ＨＢr Ｃ．ＨＩ
（3）相同条件下，Ｘ２ （Ｘ代表Ｃl,Ｂr,Ｉ）分别与氢 气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是
3、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、a
A、2H2(g)+02(g) =2H20(g)； △H1=-Q1
2H2(g)+02(g)=2H20(1)； △H2=-Q2
B、S(g)+O2(g)=S02(g)； △H1=-Q1
S(s)+02(g)=S02(g)； △H2=-Q2
C、C(s)+1/2O2 (g)=CO(g)； △H1=-Q1
C(s)+02(g)=C02(g)； △H2=-Q2
D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； △H1=-Q1
1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)； △H2=-Q25.已知H2(g)＋Br2(g)==2HBr(g) ΔH＝－102 kJ/mol，其他相关数据如下表：则表中a为( )
A．404 B．260 C．230 D．200
【解析】 反应的ΔH＝(436＋a)－2×369＝－102(kJ/mol)