化学：1[1].1《化学反应的热效应》课件)

1、第第1 1节化学反应的热效应节化学反应的热效应联想联想质疑质疑化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:1 1、化学反应中为什么有能量变化化学反应中为什么有能量变化? ?3 3、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用. . 化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关，这就化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关，这就需要一个化学量来定量描述研究反应热需要一个化学量来定量描述研究反应热2 2、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？4 4、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？、如何定量描述一个化学

2、反应释放或吸收的热量？5 5、用什么方法可以准确地测量这些热量？、用什么方法可以准确地测量这些热量？6 6、通过理论方法如何计算这些热量？、通过理论方法如何计算这些热量？一、化学反应的反应热一、化学反应的反应热1 1、什么是反应热、什么是反应热? ? 2 2、反应热的符号是什么？、反应热的符号是什么？ 怎样表示反应吸、放热？怎样表示反应吸、放热？4 4、如何获得一个反应的反应热呢？、如何获得一个反应的反应热呢？ 3 3、反应热的单位是什么、反应热的单位是什么? ?为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。一、反应热的涵义一、反应热的涵义1 1、

3、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度时，反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效应。下的热效应。2 2、符号：用、符号：用Q Q表示表示 Q Q0 0，表示吸热；，表示吸热；3 3、单位：、单位：J J或或kJkJ如何获得一个反应的反应热呢？如何获得一个反应的反应热呢？ 如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？Q= - C(TQ= - C(T2 2 -T -T1 1) )- C- C0 0m(Tm(T2 2-T-T1 1) )C C热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每

4、热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每升高升高1K1K所吸收的热量，称为该物质的热容；所吸收的热量，称为该物质的热容；C C0 0比热容，单位质量物质的热容；比热容，单位质量物质的热容；T T热力学温度，也叫开尔文温度，热力学温度，也叫开尔文温度， 单位为单位为k k，T(kT(k)=t()=t(0 0c)+273.15c)+273.15简易简易量热计量热计示意图示意图1、仪器：、仪器：2、药品：、药品：量热计、量筒（量热计、量筒（100ml）、温度计、烧杯（）、温度计、烧杯（250ml）1.0mol/L的盐酸的盐酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液1.0mol/L的盐酸的盐酸 1.0mo

5、l/L的的KOH溶液溶液1.0mol/L的硝酸的硝酸 1.0mol/L的的NaOH溶液溶液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【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

6、，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】用同样的方法分别测定【思考】用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应、溶液与盐酸反应、 NaOH溶液与硝酸反应得反应热。所测得的上述三个中溶液与硝酸反应得反应热。所测得的上述三个中和反

7、应的反应热相同吗？为什么？和反应的反应热相同吗？为什么？ 为保证测定结果的准确性，在测定为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？过程中应注意什么？ (1)(1)为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略 稍过量。稍过量。 (2)(2)为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的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。浓度宜小不宜大。 (3)(3)宜使用有宜使用有0.10.1刻度的温度计。刻度的温度计。 (4)(4)记录最高温度记录最高温度。 (5)(5)进行反应热的计算式进行了以下处理：进行反应热的计算式进行了以下处理： a、忽略量热记的热容；

8、忽略量热记的热容； b、认为稀溶液与水的比热相同；认为稀溶液与水的比热相同； 一、化学反应的热效应一、化学反应的热效应（一）反应热（一）反应热1、概念：一定温度、概念：一定温度 释放或吸收释放或吸收 吸热吸热2、表示、表示 Q 放热放热3、获取反应热数据的方法、获取反应热数据的方法 理论计算理论计算 实验测定实验测定（二）反应热的实验测定（二）反应热的实验测定1、原理、原理Q= C(T2T1) = cm(T2T1)2、实验、实验小结小结热化学热化学下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )( )A A、物质发生反应时放出的热量来源于、物质发生反应时放出的热量来源于 对反应的加热对反应的加热B B

9、、化学反应除了生成新物质外，还发、化学反应除了生成新物质外，还发 生能量变化。生能量变化。C C、化学反应中放出的热才是反应热、化学反应中放出的热才是反应热D D、需要加热方能发生的反应一定是吸、需要加热方能发生的反应一定是吸 热反应热反应B练习练习：二、化学反应的焓变二、化学反应的焓变1、焓定义：用来描述物质所具有能量的物理、焓定义：用来描述物质所具有能量的物理量，符号：量，符号：H，单位：，单位：kJ/mol2、在恒温、恒压的条件下，化学反应过程、在恒温、恒压的条件下，化学反应过程 中能量变化全部转化为热能，则中能量变化全部转化为热能，则焓变等于焓变等于QP。3、反应的焓变：、反应的焓变：

10、 H=H（生成物）（生成物） H（反应物（反应物)当当H为为“”（ H0）时，为吸热反应）时，为吸热反应4、热化学方程式、热化学方程式: 1）、概念：能够表示物质变化与焓变的）、概念：能够表示物质变化与焓变的化化学方程式叫热化学方程式。学方程式叫热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； = -184.6 kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)； = -890.3 kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)； = -57.3 kJ/molH 反应放出或吸收的热量的多少反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有

11、关，需要注明，不注明的指与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa和和25时的数据。时的数据。 因为物质的聚因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。集状态不同所含的能量也不同。 固态固态 S 液态液态 L吸热吸热气态气态 g吸热吸热（1 1）要注明温度和压强要注明温度和压强: :（2）反应物和生成物要注明聚集状态反应物和生成物要注明聚集状态: 2）、书写热化学方程式应注意以下几点）、书写热化学方程式应注意以下几点 H H2 2（g)+ Og)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+

12、 O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol 241.8KJ/mol 21思考：这两个反应谁的焓变大思考：这两个反应谁的焓变大? ?谁放出热量多？谁放出热量多？ （3）热化学方程式中各物质前的热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的化学计量数表示物质的量不表示分子数量不表示分子数,因而必要时可用简单分数。因而必要时可用简单分数。H H2 2（g g）+ Cl+ Cl2 2(g)=HCl(g(g)=HCl(g) )；H=H=92.3KJ/mol92.3KJ/mol 21214）若化学方程式中各物质的系数加倍，则）若化学方程式中各物质的系数加倍，则H

13、数值也加倍；若反应逆向进行，则数值也加倍；若反应逆向进行，则H的数值改变符号，但绝对值不变。的数值改变符号，但绝对值不变。2H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H=H=571.6KJ/mol571.6KJ/mol21H H2 2（g)+ g)+ O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol练习：练习：P6 交流研讨交流研讨 P10 2 、3四、反应焓变的计算四、反应焓变的计算 （一）、盖斯定律（一）、盖斯定律 不管化学反应是一步完成还是分几步完成，不管化学反应是一步完成还是分几步完成

14、，其反应焓变是相同的。其反应焓变是相同的。 化学反应的反应热只与反应体系的始态和化学反应的反应热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。P8例题例题P104 应用盖斯定律的计算应用盖斯定律的计算【例【例1】已知下列反应的反应热为】已知下列反应的反应热为 CH3COOH (l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) H1= -870.3 kJ/mol C(s) + O2 (g) = CO2(g) H2= -393.5 kJ/mol H2(g) + O2(g) = H2O(l) H3= -285.8 kJ/mol试计算下述反应的反应热：试

15、计算下述反应的反应热：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) = CH3COOH (l) 已知：已知：N2 (g) + 2O2 (g) = 2NO2 (g) H = 68 kJ/molN2H4(l) + O2 (g) = N2(g) +2 H2O(l) H = - 622kJ/mol火箭发射时用肼火箭发射时用肼N2H4(l)作燃料，作燃料，NO2作氧化剂，反应生作氧化剂，反应生成成N2和和H2O(l)，写出该反应的热化学方程式。，写出该反应的热化学方程式。【例【例2】N2H4(l) + NO2 (g) = 3/2 N2(g) +2 H2O(l) H =-622kJ/mol ( 68k

16、J/mol )/2 =-656kJ/mol将焦炭转化为水煤气的主要反应为将焦炭转化为水煤气的主要反应为:C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) 已知已知:C (s) + O2(g) = CO2(g) H1=-393.5kJ/molH2(g) + O2(g) = H2O(g) H2=-242.0kJ/molCO(g) + O2(g) = CO2(g) H2=-283.0kJ/mol写出制取水煤气的热化学方程式写出制取水煤气的热化学方程式.【例【例3】C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) H=131.5kJ/mol 所有的化学反应都有能量的变化，其中大

17、所有的化学反应都有能量的变化，其中大部分都是热量的变化部分都是热量的变化 化学反应包括两个过程：打断旧键和形成化学反应包括两个过程：打断旧键和形成新键，前者吸收能量，后者放出能量，这新键，前者吸收能量，后者放出能量，这两个过程的能量不同，所以有能量变化，两个过程的能量不同，所以有能量变化，整个反应放热还是吸热取决于两个过程能整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。量的相对大小。常见的放热反应常见的放热反应吸热反应吸热反应常见的放热反应常见的放热反应活泼金属与水或酸的反应。如活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl2Al+6HCl2AlCl2AlCl3 3+3H+3H2 2酸碱中和反应。如酸碱中和反应。如2KOH+H2KOH+H2 2SOSO4 4K K2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O 燃烧反应。如燃烧反应。如C C、COCO、C C2 2H H5 5OHOH等的燃烧等的燃烧多数化合反应。如多数化合反应。如NaNa2 2