江西省鹰潭选修4化学反应原理化学反应与能量的变化时

1、2020/5/3江西省1 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 新课标人教版高中化学课件系列 选修4 化学反应原理 2020/5/3江西省2 焓变 反应热 2020/5/3江西省3 焓变 反应热 2020/5/3江西省4 这是一幅幅多么撩人的自然美景，然而， 如今的地球正在遭受着前所未有的灾难：大气 污染加剧、水污染严重，固体废弃物与日俱增、 臭氧空洞、酸雨、赤潮、温室效应、水土流失、 土地沙漠化等。归根结底，都和化学反应有着 密切的关系，我们这一章研究的主要是物质的 能量变化，这种能量变化常以热能、电能、光 能等形式表现出来。让我们共同学习、研究化 学反应与能量，做

2、好保护地球，保护环境的工 作。 焓变 反应热 2020/5/3江西省5 【思考】 1.化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化， 请列举学过的有热量变化的相关反应。 Mg、P、S、Fe、H2、C、煤、石油、天然气等燃烧； 活泼金属与酸反应；酸碱中和反应等要放出热量。 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体迅速搅拌下反应；CO2 与C的反应，CaCO3受热分解，盐类水解反应等要吸收热 量。 焓变 反应热 2020/5/3江西省6 常见的放(吸)热反应 放热反应 1.金属与酸的反应 2.所有的燃烧反应 3.酸碱中和反应 4.大多数化合反应 吸热反应 1.氢氧化钙与氯化铵晶体的反应 2. C(s) + CO

3、2 (g)= 2CO(g) 3. C(s) + H 2 O(g) CO(g) + H 2 (g) 4.大多数分解反应 高温 焓变 反应热 2020/5/3江西省7 【思考】 2. 在这些反应中，哪些是我们日常生活中利用到的？ 化学反应中所释放的能量当今世界最重要的 能源。 焓变 反应热 2020/5/3江西省8 生活中的放热现象 焓变 反应热 2020/5/3江西省9 生活中的放热现象 焓变 反应热 2020/5/3江西省10 生 活 中 的 吸 热 现 象 焓变 反应热 2020/5/3江西省11 生 活 中 的 吸 热 现 象 焓变 反应热 2020/5/3江西省12 一、焓、焓变 1.焓

4、：与内能有关的物理量符号：H 决定因素： 2.焓变：生成物与反应物的焓值差符号：H H=H生成物H反应物 反应物本身的性质 物质的状态：g l s 温度：TH 压强：PH 焓变 反应热 2020/5/3江西省13 3.在一定条件下，判断某一化学反应是吸热反应还是放 热反应，由生成物与反应物的 焓值差即焓变(H)决定 4.一般反应都是在敞口容器中进行的， 系统的压力等于 外界压力，是在恒压条件下进行的反应，反应的热效应 等于焓变。 内能和焓变是否完全等同？ 焓变 反应热 2020/5/3江西省14 在化学反应过程中放出或吸收的热量，反应过程中放出或吸收的热量， 通常叫做反应热。恒压条件下的反应热

5、又称焓变。通常叫做反应热。恒压条件下的反应热又称焓变。 1.符号：H 2.单位：一般采用kJ/mol 3.研究对象：一定压强下，敞口容器中 发生的反应。 4.产生原因：化学键断裂吸热 化学键形成放热 二、焓变 反应热 焓变 反应热 2020/5/3江西省15 go 1mol H2与1mol Cl2反应生成2mol HCl时的反应热 焓变 反应热 从断 键和 成键 角度 分析 2020/5/3江西省16 【结论】反应完成时，生成物中形成新化学键时释放的总能量 （862 kJ）比断裂反应物中旧化学键时吸收的总能量（679 kJ） 大，故为放热反应. 该反应的反应热计算为（放热反应）： H =E（反

6、应物总键能）- E（生成物总键能） =（436+243）-（431+431）=-184.6(kJ/mol) 放热反应：当生成物分子总键能大于反应物分 子中总键能时。 H 为“-” 或H 0 焓变 反应热 2020/5/3江西省17 图示可知：如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的 总能量，反应物转化为生成物时放出热量，这是放热反应。反 之，如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量， 反应物就需要吸收热量才能转化为生成物，这是吸热反应。 焓变 反应热 放热 反应物 生成物 能 量 反应过程 H0 H生成物能量反应物能量 吸热 反应物 生成物 能 量 反应过程 H0 2020/5/3江

7、西省18 放(吸)热反应中的能量变化 反应物 总能量高 生成物 总能量低 放热反应 反应物 总能量低 生成物 总能量高 吸热反应 + 放出的能量 + 吸收的能量 放热反应: E(反应物) = E(生成物) +能量 吸热反应: E(反应物) +能量=E(生成物) 焓变 反应热 2020/5/3江西省19 判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法 : ：H反应物和H 生成物的相对大小H= H生 H 反 若：H 0，则为吸热反应， H为“+”， Q0 H 0 ： H=E 1 E2 0为吸热反应 E1不能通过实验测得， 没有实际的计算意义 阅读P3资料体系与环境 焓变 反应热 2020/5/3江西省2

8、0 判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法 : ：反应物分子断键时吸收的总能量 反与生成物分子 形成新化学键时释放的能量 生的相对大小 H= 反 生 若： H 0 则为吸热反应 H为“+” ， Q0 H 0 ：通过实验直接测得掌握中和热的测定 键能: 破坏1 mol 共价键吸收的能量或形成1 mol 共价键放出的能量 键能恒取正值 焓变 反应热 2020/5/3江西省21 放热反应吸热反应 表现 行式 H 0 或H为“” H 0 或H为“+” 能量 变化 生成物释放的总能量 大于 反应物吸收的总能量 生成物释放的总能量 小于反应物吸收的总能 量 键能 变化 生成物总键能大于 反应物总键能 生

9、成物总键能小于反 应物总键能 联系键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越 小，物质能量越高，越不稳定。 焓变 反应热 比较：放热反应和吸热反应 2020/5/3江西省22 6.反应热计算 【例 1】1molC与1molH 2 O(g)反应生成lmol CO(g) 和 1mol H 2 (g)，需要吸收131.5kJ 的热量，该反应的反应热为 H= kJ/mol 。 【例 2】拆开 lmol H-H 键、lmol N-H键、lmolNN键分 别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N 2 生成 NH 3 的反应热为，1mol H 2 生成NH 3 的反应热为。 131.

10、5 焓变 反应热 2020/5/3江西省23 【例 2】拆开lmol H-H键、lmol N-H键、lmolNN键分 别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N 2 生成 NH 3 的反应热为，1mol H 2 生成NH 3 的反应热为。 分析：N 2 (g)3H 2 (g)2NH 3 (g)，因拆开lmol N-H 键和 生成 lmol N-H 键吸收和释放出的能量相等，所以此反应 的反应热计算如下： H =(946kJ/mol+3436kJ/mol)- 2 3391kJ/mol =-92kJ/mol 而 lmol H 2 只与 1/3 mol N 2 反应.所以此题l

11、molN 2 生成NH 3 的反应热H= -92kJ/mol。 lmolH 2 生成NH 3 的反应热 H= -30.67kJ/mol。 -92KJ/mol -30.6KJ/mol 焓变 反应热 2020/5/3江西省24 小结 反应热、焓变 从焓变角度看： H生成物的焓反应物的焓 从反应热角度看： H生成物能量反应物能量 从键能角度看： H反应物总键能生成物总键能 放热反应： 吸热反应： H0或 H为“” H0 或H为“” 焓变 反应热 2020/5/3江西省25 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H0，则反应物的能量高于生成物的能量 2、已知：H + H H 2；H=436KJ/mol，则下列叙述正 确的是（） A.2个H原子的能量高于1个H2的能量 B.2个H原子的能量低于1个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 C A D 随堂练习 焓变 反应热 2020/5/3江西省26 3