高中化学化学反应原理化学反应原理课件鲁科版选修4

1、化学反应中的热效应化学反应中的热效应【问题探究一问题探究一】1、什么是反应热？、什么是反应热？2、反应热是怎样表示反应过程中热量变化的？、反应热是怎样表示反应过程中热量变化的？【知识小结知识小结】定义：化学上规定，当化学反在定义：化学上规定，当化学反在 ，下进行时，反应所下进行时，反应所或或的热量称为该的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应在此温度下的热效应，简称 。符号：反应符号：反应热时，反应热（热时，反应热（Q）为正值；）为正值；反应反应热时，反应热（热时，反应热（Q）为负值。）为负值。一定的温度一定的温度吸收吸收放出放出反应热，用反应热，用Q表示表示吸吸放放【问题探究二问题探究二

2、】1、你知道的放热反应和吸热反应有哪些？、你知道的放热反应和吸热反应有哪些？ 2、试从、试从“物质所具有的能量物质所具有的能量”的角度和的角度和“微观化学键微观化学键”角度来分析放热反应和吸角度来分析放热反应和吸热反应的实质？热反应的实质？放热反应放热反应吸热反应吸热反应燃烧燃烧酸碱中和反应酸碱中和反应大多数化合反应大多数化合反应金属与水或酸金属与水或酸C+COC+CO2 , 2 , C+HC+H2 2O O铵盐与碱的反应铵盐与碱的反应大多数分解反应大多数分解反应1、常见的放热反应和吸热反应：、常见的放热反应和吸热反应：【知识小结知识小结】1、微观：旧键断裂时吸收的能量与新键形成、微观：旧键断

3、裂时吸收的能量与新键形成放出的能量不同放出的能量不同.旧键断裂吸收能量旧键断裂吸收能量 新键形成释放能量，放新键形成释放能量，放热反应；热反应；旧键断裂吸收能量旧键断裂吸收能量 新键形成释放能量，吸新键形成释放能量，吸热反应；热反应； 2、宏观：反应物和生成物所具有的总能量不、宏观：反应物和生成物所具有的总能量不同同.反应物总能量反应物总能量 生成物总能量，放热反应；生成物总能量，放热反应；反应物总能量反应物总能量 生成物总能量，吸热反应。生成物总能量，吸热反应。小于小于大于大于大于大于小于小于反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低生成物的总能量高生成物的总能量高反应

4、物的总能量低反应物的总能量低放热反应放热反应吸热反应吸热反应宏观宏观 化学反应的过程化学反应的过程,可以看成是能量的可以看成是能量的“贮存贮存”或或“释放释放”的过程的过程【练习练习】下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应; ;B.B.放热反应常温下一定容易发生反应放热反应常温下一定容易发生反应; ;C.C.反应物和生成物所具有的总能量决定了是放反应物和生成物所具有的总能量决定了是放热还是吸热热还是吸热; ;D.D.吸热反应在一定条件下也能发生吸热反应在一定条件下也能发生反应反应. .CD【问题探究三问题探究

5、三】1、确定一个反应的反应热通常有什么、确定一个反应的反应热通常有什么方法？方法？ 2、测中和反应的反应热：、测中和反应的反应热： 简易量热计简易量热计Q= - C（T2-T1）仪器：仪器：量热计、量筒（量热计、量筒（100ml）、温度计、烧杯（）、温度计、烧杯（250ml）【阅读阅读 活动活动.探究探究】测定中和反应的反应热测定中和反应的反应热1、向量热计内筒中加入、向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸的盐酸100mL，盖上，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12、向、向250 mL烧杯中加入烧杯中加入1.0mol/L的的NaOH溶液溶

6、液100mL，调节其温度，使与量热计中盐酸的温度相同。调节其温度，使与量热计中盐酸的温度相同。3、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。4、假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容，、假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容，近似认为盐酸和近似认为盐酸和NaOH溶液的密度与水的密度相同，溶液的密度与水的密度相同，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。【思考思考】用同样的方法分别测定用同样的方法分别测定KOH溶液与

7、盐酸反应、溶液与盐酸反应、 NaOH溶液与盐酸反应得反应热。所测得的上述三个中溶液与盐酸反应得反应热。所测得的上述三个中和反应的反应热相同吗？为什么？和反应的反应热相同吗？为什么？练习：练习：50 mL 0. 50 mol/L 盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如溶液在如图所示的装置中图所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反应进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热。试回答热。试回答下列问题：下列问题： 从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。 大小烧杯间填满碎纸条的作用是大小烧

8、杯间填满碎纸条的作用是 。 大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将 （填填“偏大偏大”、“偏小偏小”、或、或“无影响无影响”）。结合日常生活的实）。结合日常生活的实际该实验该在际该实验该在 中进行效果更好。中进行效果更好。 实验中改用实验中改用60 mL 0.50 mol/L 盐酸与盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量 （填填“相等相等”或或“不相等不相等”）二、化学反应中的焓变二、化学反应中的焓变【问题探究问题探究】1、什么是、什么是“焓焓”？反应的？反应的“

9、焓变焓变”的意的意义又是怎样？其表达式是什么？义又是怎样？其表达式是什么？1 1、焓：、焓： 符号：符号：H H 单位：单位：kJkJmolmol-1-1 描述物质所具有的能量的物理量，用描述物质所具有的能量的物理量，用“H H”表示表示2 2、焓变：、焓变： 产物的总焓与反应物的总焓的差，产物的总焓与反应物的总焓的差， H = H（产物）（产物）- H（反应物），（反应物），即反应热即反应热【小结小结】2、反应、反应“焓变焓变”与反应热的关系怎样？与反应热的关系怎样？H0，产物的焓，产物的焓 反应物的焓，反应反应物的焓，反应 热量，热量，为为 反应。反应。H0，产物的焓，产物的焓 反应物的焓

10、，反应反应物的焓，反应 热量，热量，为为 反应。反应。H、Q都可以表示吸热反应、放热反应，二者表示角都可以表示吸热反应、放热反应，二者表示角度不同，结果一致。度不同，结果一致。大于大于小于小于吸收吸收吸热吸热放出放出放热放热吸热反应吸热反应生成物生成物反应物反应物焓焓图图1 1吸收吸收热量热量H 放出放出热量热量H 反应过程中能量变化曲线图：反应过程中能量变化曲线图：生成物生成物图图2 2反应物反应物焓焓放热反应放热反应【练习练习】1、1molC与与1molH2O(g)反应失成反应失成lmol CO(g)和和1mol H2 (g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的的热量，该反应

11、的反应热为反应热为H= 。2、由图分析可知下列说法正确的是（、由图分析可知下列说法正确的是（ ） AABC和和BCA两个反应吸收或放出能量两个反应吸收或放出能量不等不等BABC H 0 CA具有的焓高于具有的焓高于B和和C具有的焓总和具有的焓总和DABC H 0，则，则BCA H 0131.5kJ/molD H2 ( g )I2 ( g ) = 2HI ( g ) H = 14.9 kJ/mol200 101 kPa与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？交流研讨交流研讨 下列方程式属于热化学方程式：下列方程式属于热化学方程式： 三、热化学方程式三、

12、热化学方程式1.定义：定义：把化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示把化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示出来的方程式，叫做热化学方程式。出来的方程式，叫做热化学方程式。三、热化学方程式三、热化学方程式2、热化学方程式的意义、热化学方程式的意义: 不仅表明了化学反应中的物质变化，而且也不仅表明了化学反应中的物质变化，而且也表明了化学反应中的能量变化。表明了化学反应中的能量变化。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6KJ/mol21H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=285.8KJ/mol2H2（g)+O2(g)=2H2O(g) H=483.6KJ/mol 1、在

13、热化学方程式中，物质的后面为什么要标、在热化学方程式中，物质的后面为什么要标明该物质的聚集状态呢？明该物质的聚集状态呢？2、观察方程式中的化学计量数，思考其表示的、观察方程式中的化学计量数，思考其表示的含义？含义？3、化学计量数与焓变之间有什么关系？、化学计量数与焓变之间有什么关系？【问题讨论问题讨论】观察下列几个方程式，思考问题：观察下列几个方程式，思考问题：【小结小结】书写热化学方程式注意事项书写热化学方程式注意事项:（1 1）要注明测定反应热时的温度、压强，不注明则）要注明测定反应热时的温度、压强，不注明则指指:298K :298K ， 1.011.01105Pa 105Pa 。（2 2

14、）反应物和生成物要标明其聚集状态，用）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分分别代表气态、液态、固态。别代表气态、液态、固态。 （3 3）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分）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，因此可以是整数也可以是分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数也可以是分数。数。 （4 4）对同一反应，当化学计量数不同时，其）对同一反应，当化学计量数不同时，其H H 也不也不同，即同，即H H 的值与化学计量数成正比。的值与化学计量数成正比。 （5 5）注明）注明H H 的正、负及数值、单位，用空格与方程的正、负及数值、单位，用空格与方程

15、式隔开。式隔开。例题例题2同温、同压下，比较同温、同压下，比较Q1与与Q2数值的大小：数值的大小：S(g)+O2(g)=SO2(g) H=- Q1 KJ /molS(s)+O2(g)=SO2(g) H=- Q2 KJ /molQ1Q2例题例题1 3mol CH4燃烧时，生成液态水和燃烧时，生成液态水和CO2 同时同时 放出放出2670.9KJ的热。请写出热化学方程式的热。请写出热化学方程式.【练习练习】学案练习学案练习1、2、3二、反应焓变的计算：二、反应焓变的计算：【问题探究二问题探究二】 目前人们已知的化学反应不计其数，通过实验目前人们已知的化学反应不计其数，通过实验来测量每一个反应的焓变

16、也不现实，并且有些反应的来测量每一个反应的焓变也不现实，并且有些反应的焓变还无法测量，有没有更简洁的方法准确的获取反焓变还无法测量，有没有更简洁的方法准确的获取反应热？应热？ 盖斯定律：盖斯定律：不管化学反应是一步完成还是分不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是相同的。几步完成，其反应焓变是相同的。 化学反应的焓变只与反应体系的始态和化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。终态有关，而与反应的途径无关。H H、H H1 1、H H2 2之间有何关系？之间有何关系？H=H=H H1 1+ +H H2 2BHACH1H2【例题例题】已知下列热化学方程式已知下列热

17、化学方程式Zn(s)+1/2 OZn(s)+1/2 O2 2(g)=ZnO(s) (g)=ZnO(s) H1 = -351.1kJ/molHg(l)+1/2 OHg(l)+1/2 O2 2(g)=HgO(s) (g)=HgO(s) H2 = -90.7kJ/mol计算计算Zn(s)+ HgO(s) = Hg(l)+ ZnO(s) Zn(s)+ HgO(s) = Hg(l)+ ZnO(s) H3 ?解：将解：将- - = =即即 H3 H1 - H2 -351.1kJ/mol 90.7kJ/mol - 260.4 kJ/mol【小结小结】若一个化学方程式可由另外几个方程式若一个化学方程式可由另外

18、几个方程式相加减得到，则该化学反应的焓变即为这几个化相加减得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。学反应焓变的代数和。【练习练习】根据盖斯定律，结合下列热化学方程根据盖斯定律，结合下列热化学方程式：式：C(s、金刚石、金刚石)+O2(g)=CO2(g) H= - 395.41KJ/molC(s、石墨、石墨)+O2(g)=CO2(g) H= - 393.51KJ/mol回答有关问题：回答有关问题：（1）石墨转化为金刚石的热化学方程式是：）石墨转化为金刚石的热化学方程式是：（2）石墨和金刚石相比较，）石墨和金刚石相比较，的稳定性的稳定性更大。更大。(1)C(s、石墨、石墨)=C(s

19、、金刚石、金刚石) H = 1.90KJ/mol石墨石墨四四. .燃烧热燃烧热 测得测得101kPa时，时，1molC在在O2中燃烧生成中燃烧生成1molCO时，放出时，放出110.5kJ的热量，的热量， 测得测得101kPa时，时，1molC在在O2中完全燃烧生成中完全燃烧生成1molCO2时，放出时，放出393.5kJ的热量，则的热量，则C的燃的燃烧热的热方程是烧热的热方程是 。C(s)+ O2(g)= CO2(g) H2 = -393.5KJ/mol练习：练习：285.8kJ/mol 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g)； H=-483.6KJ/mol 2H2(g)+ O2(g

20、) = 2H2O(l)； H=-571.6KJ/mol则则H2的燃烧热是的燃烧热是 。已知：已知： H2(g)+ O2(g)=H2O(l)；12 H=-285.8KJ/mol1mol六六. .中和热中和热强酸和强碱反应的中和热强酸和强碱反应的中和热: H+(aq)+OH- (aq)= H2O(l)； H=-57.3KJ/mol讨论讨论:弱酸或弱碱在发生中和反应生成弱酸或弱碱在发生中和反应生成1mol水水的中和热大小如何的中和热大小如何?小于小于57.3kJ/mol。例题例题6：含：含Ba(OH)2lmol的稀溶液与足量稀盐酸反的稀溶液与足量稀盐酸反应，放出应，放出1146kJ的热量，表示该反应

21、中和热的热的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是化学方程式正确的是 ( ) ABa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) H = 114.6kJmolBBa(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) H = 57.3kJmolC.1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) H = 57.3kJmolD1/2Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)=1/2BaCl2(aq)+H2O(l) H = +57.3kJmolC小结小结1.反应热反应热2.热化学方程式热化学方程式 （1）意义）意

22、义 （2）书写要规范）书写要规范3.盖斯定律盖斯定律 1、已知、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则则a、b、c、d的关系正确的是的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 AC巩固练习巩固练习2.已知在已知在25、101kPa下，下，1g C8H18(辛烷辛烷)

23、燃烧燃烧生成二氧化碳和液态水时放出生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。表热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是示上述反应的热化学方程式正确的是 ( ) A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g) H= - 48.40kJmol -1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l) H= - 5518kJmol -1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l) H= + 5518kJmol -1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l) H= - 48.40kJmol -1BA、已知在、已知在1105Pa，298K条件下，条件下，2mol氢气燃烧生氢气燃烧生成水蒸气放出成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是热量，下列热化学方程式正确的是 ( )A. H2O（g）H2（g）1/2O2（g）；）；H242kJmol1B. 2H2（g）O2（g）2H2O（l）；）；H484kJmol1C. H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；）；H242kJmol1D. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）；）；H484kJmol1 、已