高中化学 专题2 化学反应与能量转化 2.2.1 化学反应中的热量变化课件 苏教版必修2.ppt

专题2化学反应与能量转化 第二单元化学反应中的热量化学反应中的热量变化 在化学反应中除了有物质的变化外 还伴随着能量的变化 请举例加以说明 庆典时的烟火 火苗 植物的光合作用 荧火虫 光能转化为化学能 绿色植物的光合作用是存在于地球最普遍的化学变化 化学能转化为其他能 夜晚能发出荧光虫 萤火虫能放电的鱼 电鳗 图2 3给出了几种常见化学反应实例 请说出能量转化的方式 化学能转化为光能和热能 化学能转化为光能和热能 化学能转化为电能 电能转化为化学能 热能转化为化学能 归纳总结 镁条的燃烧 闪电时产生氮氧化物 一 化学反应中的热量转化 1 化学反应中能量变化形式的多样性 许多化学反应的能量变化主要表现为热量的吸收或放出 实验1 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条 加入1ml2mol l的盐酸 用手触摸试管外壁 有什么感觉 实验2 在100ml小烧杯中加入20g经研细氢氧化钡晶体 然后加入约10g氯化铵 立即用玻璃棒搅拌 用手触摸烧杯外壁 有什么感觉 从热量变化角度看化学反应 活动与探究 实验1 镁条和盐酸反应 现象 试管内有气泡产生 镁条逐渐溶解 试管外壁温度升高 结论 该反应是放热反应 实验2 氢氧化钙和氯化铵反应 现象 反应方程式 结论 反应的混合物温度降低 反应方程式 mg 2hcl mgcl2 h2 2nh4cl ca oh 2 cacl2 2nh3 2h2o 该反应是吸热反应 化学反应 根据热量变化情况 放热反应 吸热反应 放热反应 放出热量的化学反应 吸热反应 吸收热量的化学反应 一 化学反应中的热量转化 2 吸热反应和放热反应 判断下列变化是放热反应还是吸热反应 1 镁条的燃烧2 浓硫酸的稀释3 高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳4 氧化钙与水的反应5 高温煅烧石灰石6 naoh和nh4cl的反应 交流与讨论 常见的放热反应 放热反应 酸碱中和 hcl naoh nacl h2o 含碳燃料燃烧的反应 c o2co2 金属与酸或水反应 zn 2hcl zncl2 h2 大多数的化合反应 cao h2o ca oh 2 整理与归纳 易爆物质的爆炸反应 铝热反应 此外浓硫酸的稀释 氢氧化钠的溶解 氧化钙的溶解等 常见的吸热反应 吸热反应 大多数分解反应 ca oh 2 2nh4cl cacl2 2nh3 2h2o h2 co c还原金属氧化物 整理与归纳 此外一些物质的溶解 如硝酸铵溶解等 有人说 在加热条件下 进行的化学反应一定是吸热反应 吸热反应一定要在加热条件下进行 这些说法对吗 为什么有的反应放出热量 而有的反应吸收热量 用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么 光照 以h2 cl2 2hcl为例 一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢 化学反应的实质是反应物分子内化学键的断裂与产物分子中化学键的形成 先回顾一下 使原子之间相结合的强烈作用力 1 化学键 2 从化学键的角度来看 化学反应的实质是什么 cl cl 断开此键要吸收247kj mol形成此键要放出247kj mol h h 断开此键要吸收436kj mol形成此键要放出436kj mol 25 101kpa h cl 断开此键要吸收431kj mol形成此键要放出431kj mol h h2 cl2 2hcl h h cl cl h cl 断裂 断裂 形成 光照 放出能量 一个化学反应的的过程 本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 已知断开1molh2中的h h键需要吸收436 4kj能量 断开1molcl2中的cl cl键需要吸收242 7kj能量 生成1molhcl中的h cl键放出431 8kj能量 试说明h2 cl2 2hcl是吸热反应还是放热反应 问题解决 e 反应历程 e kj 吸收436 4kj h2 吸收242 7kj cl2 放出2 431 8kj 863 6kj 184 5 注 1molh2和1molcl2反应 放热反应的逆反应一定是吸热反应吗 如 2hcl h2 cl2是吸热反应吗 e 184 5 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 放热反应 吸热反应 放热反应 吸热反应 化学反应的过程 也可以看成是能量的 释放 或 贮存 的过程 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 1 定义 在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热 2 符号 3 单位 h kj mol 1 3 反应热 实验测得1molh2和1molcl2反应生成2molhcl时放出184 5kj的能量 该反应的反应热为 h 184 5kj mol 1 问题 如何用化学用语表示放热反应和吸热反应 4 热化学方程式 1 定义 表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式 如 c s o2 g co2 g h 393 5kj mol 1 h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 观察以下热化学反应方程式 你发现了什么 2h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 结论 同种物质聚集状态不同 能量不同 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj molh2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 结论 h的值与化学计量数成正比 化学计量数只表示物质的量 可用分数 2 书写热化学方程式注意事项 1 反应物和生成物要标明其聚集状态 用g l s分别代表气态 液态 固态 2 用 h标明恒压条件下反应放出或吸收的热量 放热为负 吸热为正 3 反应温度 压强不同其 h也不同 中学阶段指的是标准状况 4 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数 只表示物质的量 因此可以是整数或分数 5 对于相同物质的反应 当化学计量数不同时 其 h也不同 即 h的值与计量数成正比 6 热化学方程式中已表明物质的状态 所以热化学方程式中不再使用 或 符号 7 可逆反应的热化学方程式不以 表示 要用 表示 3 热化学方程式的书写步骤 1 写出正确的化学方程式 2 标明各物质的聚集状态 3 注明反应热 h 0表示吸热 h 0表示放热单位 kj mol 1 思考 同一反应的 h与哪些因素有关 反应物系数和各物质的聚集状态 典型例题 判断热化学方程式的正误 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 h 242kj mol 1b 2h2 g o2 g 2h2o l h 484kj mol 1c h2 g 1 2o2 g h2o g h 242kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 a 注意 物质聚集状态 吸放热与 h的 吸放热的量与系数对应 下列热化学方程式书写正确的是 a 2so2 o2 2so3 h 196 6kj molb h2 g o2 g h2o g h 241 8kjc 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mold c s o2 g co2 g h 393 5kj mol c 在相同条件下 比较下列热化学方程式 q1 q2 q3 q4 2q5 q6 例1 250c 1 01 105pa下 1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9 36kj热量 写出硫燃烧的热化学方程式 1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9 36kj热量 32g 9 36kj g 299 52kj 1mol硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为 s o2 so2 h 299 52kj mol 1 s o2 so2 例2 在一定条件下 氢气和甲烷燃烧的化学方程式为 2h2 g o2 g 2h2o l h 572kj mol 1ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890kj mol 1由1mol氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少 解 q 572kj 2 890kj 3 2956kj 变型题 已知 2h2o l 2h2 g o2 g h 517 6kj mol 1ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h 890 3kj mol 1则 1g氢气和1g甲烷分别燃烧后 放出热量之比约为 a 1 34 b 1 1 7 c 2 3 1 d 4 6 1 517 6 4 分析 890 3 16 517 6 890 3 4 选c 变型题 在一定条件下 氢气和丙烷燃烧的化学方程式为 2h2 g o2 f 2h2o l h 571 6kj mol 1c3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2220kj mol 15mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kj 则氢气和丙烷的体积比为 a 1 3 b 3 1 c 1 4 d 1 1 解 设h2 c3h8的物质的量分别为x y 答 氢气和丙烷的体积比为3 1 x y 5 571 6 2 x 2220y 3847 v h2 v c3h8 n h2 n c3h8 3 75 1 25 3 1 x 3 75mol y 1 25mol 1 下列说法不正确的是 a 化学反应除了生成新物质外 还伴随着能量的变化b 化学反应中能量变化一定表现为热量变化c 反应物的总能量高于生成物的总能量时 发生放热反应d 吸热反应贮备能量 b 化学反应中的热量变化练习 2 下列反应既属于氧化还原反应 又属于吸热反应的是 a 铝片与稀盐酸的反应b ba oh 2 8h2o和nh4cl的反应c 灼热的炭与co2的反应d 甲烷在氧气中的燃烧反应 c 化学反应中的热量变化练习 3 下列说法正确的是 a 大多数的化合反应是释放能量的反应b 大多数分解反应是吸收能量的反应c 放热反应不需要加热即可发生d 需要加热的化学反应都是吸热反应 ab 化学反应中的热量变化练习 4 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 乙醇燃烧c 铝粉与氧化铁粉末反应d 氧化钙溶于水 a 化学反应中的热量变化练习 1 物质发生化学反应的同时还伴随着能