1.1 化学反应与能量变化 课件 (3)
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| 名称 | 1.1 化学反应与能量变化 课件 (3) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 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 08:51:30 | ||
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文档简介
课件37张PPT。第一章 第一节
化学反应与能量变化一、能源1、能源就是能提供 的自然资源。能量 包括：化石燃料(煤、石油、天然气) 、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能。 2、我国目前使用的主要能源是 ，是不能______。 化石燃料 再生 3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平4、解决能源的办法是 ，即开发 和节约 ，提高能源的 。开源节流 新的能源 现有能源 利用率 5、现在探索开发的新能源有
等。太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能 6、新能源的主要特点是 。资源丰富，可以再生，污染少 能 源：能提供能量的资源
一级能源：来自自然界未经转化的能源。
二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。 例:下列属于一级能源的是：
属于二级能源的是：
A 风能 B电能 C 氢能 D 阳光 E 天然气 A D EB C二、反应热 焓变（△H）1、定义：一定压强下，在密闭容器中发生的反应所放出或吸收的热量。符号：△H 单位：KJ／mol化学反应过程中,除有物质的变化以外还有能量的变化。这种变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。说明 当能量变化以热的形式表现时,我们把反应分为放热反应、吸热反应。金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、缓慢氧化、铝热反应、多数化合反应、自发进行的氧化还原反应。吸热反应：放热反应：多数的分解反应、盐类水解、弱电解质的电离、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、炭与水或二氧化碳的反应，电解等非自发氧化还原反应。思考化学反应中为何有放热和吸热现象？反应物和生成物具有的能量不同①反应物的能量﹥生成物的能量△H = 生成物的能量-反应物的能量△H＜0放热反应②反应物的能量＜生成物的能量△H＞0吸热反应思考化学反应过程的实质是什么？反应物中旧化学键的断裂、
生成物中新化学键的生成。吸收能量释放能量化学反应中的能量变化来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键所发生的能量变化。当生成物释放总能量大于反应物吸收的总能量时，为放热反应 。当生成物释放总能量小于反应物吸收的总能量时，为吸热反应 △H = 反应物的总键能-生成物的总键能量1．(2011·浙江绍兴模拟)已知H—H键键能为436 kJ·mol－1，H—
N键键能为391 kJ·mol－1.根据热化学方程式3H2(g)＋N2(g)??
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则N≡N键的键能是
( )
A．431 kJ·mol－1 B．946 kJ·mol－1
C．649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1B2.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－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 = Q3B3．(2011·温州中学月考)下列说法正确的是 ( )
A．吸热反应一定需要加热才能发生
B．放热反应是不需要加热就能进行的反应
C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的
总能量的相对大小
D．NH4NO3固体溶于水，能放出热量C4．下列反应中，既是氧化还原反应，又是吸热反应的是( )
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
B．铝与稀盐酸反应
C．灼热的碳与二氧化碳反应
D．甲烷在空气中燃烧C E.氯化铝的水解F 铝粉与氧化铁的反应
G 氯化铵与消石灰的反应5．从如图所示的某气体反应的能量变化
分析，以下判断错误的是 ( )
A．这是一个放热反应
B．该反应可能需要加热
C．生成物的总能量低于反应物的总能量
D．反应物比生成物更稳定D6.（2006.上海）下列反应中生成物总能量高于
反应物总能量的是 （ ）
A、碳酸钙受热分解
B、乙醇的燃烧
C、铝热反应
D、氧化钙溶解于水A三、热化学方程式1.定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方
程式叫做热化学方程式热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化书写热化学方程式应注意的几个问题需注明反应的温度和压强，一般不特别注明
时，则指在101 kPa和25℃时的数据；
需注明△H的“＋”与“－”；
需注明反应物和生成物的状态；
各物质前的化学计量数可以是整数也可以是分
数，当化学计量数不同时，其△H也不同 。 由于△H与反应物的物质的量有关，方程式前面的化学计量数必须与△H相对应，当化学计量数加倍时，△H也加倍；可逆反应 逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H = - 14.9KJ/mol2HI(g) H2(g) + I2(g) △H = +14.9KJ/mol
比如：H2(g) +Cl2 (g) =2HCl (g)
△H= -184.6kJ/mol 1/2H2(g) +1/2Cl2 (g) =HCl (g)
△H= -92.3kJ/mol例：已知在298K时由H2和N2反应生成1molNH3放热46.11KJ,请将下列化学方程式改写为热化学方程式1．(2010·陕西安铁一中月考)已知在25℃、101 kPa下，1 g
C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量．表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( )A．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－48.40 kJ/mol
B．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5518 kJ/mol
C．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝＋5518 kJ/mol
D．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－48.40 kJ/molBC4．(2011·孝感高二调研)一定条件下，化学反应2H2＋O2
===2H2O的能量变化如图所示，则反应的热化学方程式可表示为 ( )DA D③CaCO3(s) === CaO(s)＋CO2(g) ΔH5
CaO(s)＋H2O(l) === Ca(OH)2(s) ΔH6
A．只有①③ B．只有①②
C．只有②③ D．①②③四、燃烧热、中和热1.燃烧热的的概念:
在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。注意：
Ⅰ、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物
如:C→C02，H→H20(l)，S→S02，
P→P2O5(S) , N→N2(g) 等
Ⅱ、燃烧热通常由实验测得
Ⅲ、可燃物以1mol为标准进行测量
Ⅳ、系数常用分数表示2.中和热的的概念:
在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。注意：Ⅰ、对于强酸和强碱的稀溶液反应，其中和热基本上是相等的，都约57.3kJ/mol，若是有弱酸或弱碱参加数值小于57.3kJ/mol
Ⅱ按水是1mol书写，系数可出现分数。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？答案：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.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。 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？ 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使热量散失，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。3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。.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？. 因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。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，记入下表。 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？在测定过程中应注意什么问题(1)用保温性能好的仪器测量。
(2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。
(3)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。
(4)宜用有0.1分刻度的温度计，读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。
(5)记录最高温度。 ［议一议］你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。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.隔热操作不到位，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。 反应热测定的误差分析讨论下列问题 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？
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）？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.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所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小 为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？ (1)为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略 稍过量。
(2)为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。
(3)宜使用有0.1℃刻度的温度计。
(4)记录最高温度。
(5)进行反应热的计算式进行了以下处理：
a、认为稀溶液与水的比热相同；
b、认为比热不随温度的变化而变化。
例、已知金刚石、石墨燃烧的热化学方程式：
则石墨转化为金刚石的反应热
△H= kJ/mol,两物质比较， 较为稳定。1.89石墨
化学反应与能量变化一、能源1、能源就是能提供 的自然资源。能量 包括：化石燃料(煤、石油、天然气) 、阳光、生物能、风能、地热能、海洋(潮汐)能。 2、我国目前使用的主要能源是 ，是不能______。 化石燃料 再生 3、能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平4、解决能源的办法是 ，即开发 和节约 ，提高能源的 。开源节流 新的能源 现有能源 利用率 5、现在探索开发的新能源有
等。太阳能、氢能、地热能、海洋（潮汐）能、生物能 6、新能源的主要特点是 。资源丰富，可以再生，污染少 能 源：能提供能量的资源
一级能源：来自自然界未经转化的能源。
二级能源：一级能源经过转化得到的能源形式。 例:下列属于一级能源的是：
属于二级能源的是：
A 风能 B电能 C 氢能 D 阳光 E 天然气 A D EB C二、反应热 焓变（△H）1、定义：一定压强下，在密闭容器中发生的反应所放出或吸收的热量。符号：△H 单位：KJ／mol化学反应过程中,除有物质的变化以外还有能量的变化。这种变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。说明 当能量变化以热的形式表现时,我们把反应分为放热反应、吸热反应。金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、缓慢氧化、铝热反应、多数化合反应、自发进行的氧化还原反应。吸热反应：放热反应：多数的分解反应、盐类水解、弱电解质的电离、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、炭与水或二氧化碳的反应，电解等非自发氧化还原反应。思考化学反应中为何有放热和吸热现象？反应物和生成物具有的能量不同①反应物的能量﹥生成物的能量△H = 生成物的能量-反应物的能量△H＜0放热反应②反应物的能量＜生成物的能量△H＞0吸热反应思考化学反应过程的实质是什么？反应物中旧化学键的断裂、
生成物中新化学键的生成。吸收能量释放能量化学反应中的能量变化来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键所发生的能量变化。当生成物释放总能量大于反应物吸收的总能量时，为放热反应 。当生成物释放总能量小于反应物吸收的总能量时，为吸热反应 △H = 反应物的总键能-生成物的总键能量1．(2011·浙江绍兴模拟)已知H—H键键能为436 kJ·mol－1，H—
N键键能为391 kJ·mol－1.根据热化学方程式3H2(g)＋N2(g)??
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则N≡N键的键能是
( )
A．431 kJ·mol－1 B．946 kJ·mol－1
C．649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1B2.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，
破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－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 = Q3B3．(2011·温州中学月考)下列说法正确的是 ( )
A．吸热反应一定需要加热才能发生
B．放热反应是不需要加热就能进行的反应
C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的
总能量的相对大小
D．NH4NO3固体溶于水，能放出热量C4．下列反应中，既是氧化还原反应，又是吸热反应的是( )
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
B．铝与稀盐酸反应
C．灼热的碳与二氧化碳反应
D．甲烷在空气中燃烧C E.氯化铝的水解F 铝粉与氧化铁的反应
G 氯化铵与消石灰的反应5．从如图所示的某气体反应的能量变化
分析，以下判断错误的是 ( )
A．这是一个放热反应
B．该反应可能需要加热
C．生成物的总能量低于反应物的总能量
D．反应物比生成物更稳定D6.（2006.上海）下列反应中生成物总能量高于
反应物总能量的是 （ ）
A、碳酸钙受热分解
B、乙醇的燃烧
C、铝热反应
D、氧化钙溶解于水A三、热化学方程式1.定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方
程式叫做热化学方程式热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化书写热化学方程式应注意的几个问题需注明反应的温度和压强，一般不特别注明
时，则指在101 kPa和25℃时的数据；
需注明△H的“＋”与“－”；
需注明反应物和生成物的状态；
各物质前的化学计量数可以是整数也可以是分
数，当化学计量数不同时，其△H也不同 。 由于△H与反应物的物质的量有关，方程式前面的化学计量数必须与△H相对应，当化学计量数加倍时，△H也加倍；可逆反应 逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H = - 14.9KJ/mol2HI(g) H2(g) + I2(g) △H = +14.9KJ/mol
比如：H2(g) +Cl2 (g) =2HCl (g)
△H= -184.6kJ/mol 1/2H2(g) +1/2Cl2 (g) =HCl (g)
△H= -92.3kJ/mol例：已知在298K时由H2和N2反应生成1molNH3放热46.11KJ,请将下列化学方程式改写为热化学方程式1．(2010·陕西安铁一中月考)已知在25℃、101 kPa下，1 g
C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kJ热量．表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( )A．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－48.40 kJ/mol
B．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5518 kJ/mol
C．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝＋5518 kJ/mol
D．C8H18(l)＋12.5O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－48.40 kJ/molBC4．(2011·孝感高二调研)一定条件下，化学反应2H2＋O2
===2H2O的能量变化如图所示，则反应的热化学方程式可表示为 ( )DA D③CaCO3(s) === CaO(s)＋CO2(g) ΔH5
CaO(s)＋H2O(l) === Ca(OH)2(s) ΔH6
A．只有①③ B．只有①②
C．只有②③ D．①②③四、燃烧热、中和热1.燃烧热的的概念:
在25℃、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。注意：
Ⅰ、在101kPa时，完全燃烧生成稳定的氧化物
如:C→C02，H→H20(l)，S→S02，
P→P2O5(S) , N→N2(g) 等
Ⅱ、燃烧热通常由实验测得
Ⅲ、可燃物以1mol为标准进行测量
Ⅳ、系数常用分数表示2.中和热的的概念:
在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。注意：Ⅰ、对于强酸和强碱的稀溶液反应，其中和热基本上是相等的，都约57.3kJ/mol，若是有弱酸或弱碱参加数值小于57.3kJ/mol
Ⅱ按水是1mol书写，系数可出现分数。
(2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。
(3)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。
(4)宜用有0.1分刻度的温度计，读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。
(5)记录最高温度。 ［议一议］你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。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.隔热操作不到位，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。 反应热测定的误差分析讨论下列问题 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？
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）？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.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所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小偏小 为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？ (1)为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略 稍过量。
(2)为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。
(3)宜使用有0.1℃刻度的温度计。
(4)记录最高温度。
(5)进行反应热的计算式进行了以下处理：
a、认为稀溶液与水的比热相同；
b、认为比热不随温度的变化而变化。
例、已知金刚石、石墨燃烧的热化学方程式：
则石墨转化为金刚石的反应热
△H= kJ/mol,两物质比较， 较为稳定。1.89石墨