化学反应与能量的变化市公开课获奖课件

1、第1页第1页第2页第2页 【考纲下载】1理解化学反应中能量转化原因，能说出常见能 量转化形式.2理解化学能与热能互相转化.理解吸热反应、放热 反应、反应热(焓变)概念.3理解热化学方程式含义.第3页第3页 【考情上线】1常见吸热反应和放热反应.2热化学方程式正误判断与书写.3利用化学键数据计算反应热大小.第4页第4页第5页第5页一、焓变反应热1反应热(焓变)(1)含义：在恒压条件下，反应热效应称为焓变(2)表示符号： .(3)单位： .HkJ/mol第6页第6页2吸热反应和放热反应(1)概念 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 即焓变(H)决定 总 能量比 总能量大反应是放

2、热反应； 总能量比 总能量小反应 是吸热反应(2)表示办法 吸热反应：H为“ ”或 0；放热反应：H为“ ” 或 0.能量改变生成物放出反应物吸取生成物放出反应物吸取第7页第7页【注意】H符号、单位、数值三者是一个整体，缺一不可所带“”“”号均含有数学意义，参与大小比较第8页第8页二、热化学方程式1意义 不但表明化学反应中 改变，也表明了化学反应 中 改变 2H2(g)O2(g) = 2H2O(l)H571.6 kJmol1，表 示在 条件下， H2(g)和1 mol O2(g) 完全反应生成 时要 能量物质能量25、101kPa2mol 液态水放出571.6kJ第9页第9页2书写环节(三步走

3、)(1)第一步：写出 (2)第二步：注明各物质 (3)第三步：写出 .配平化学方程式状态反应热H第10页第10页三、中和反应反应热测定1中和反应反应热(1)定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成 水 所 热量(2)示例：1 L 1 mol/L盐酸与1 L 1 mol/LNaOH溶液发生中和 反应时，放出57.3 kJ热量，该反应热化学方程式为： .1mol放出 HCl(aq)NaOH(aq) = NaCl(aq)H2O(l)H 57.3 kJmol1.第11页第11页2中和反应反应热测定(1)装置如图、(2)注意事项 碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板 作用是 为确保酸、碱完全中和，常使 稍稍

4、过量 试验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值 保温隔热，减少试验过程中热量损失碱偏低第12页第12页【注意】理解中和反应反应热时，要注意下列两点：酸、碱分别为稀强酸和稀强碱中和反应反应热为负值，且数值为定值第13页第13页 判断下列说法是否正确1(山东高考T9D)C(石墨，s) = C(金刚石，s) H0，因此石墨比金刚石稳定 ()2(威海统考T8A)化学反应是旧键断裂和新键形成 过程 ()3(扬州期末T2B)需要加热才干发生反应一定是 吸热反应 ()第14页第14页提醒： 1.2.3.4.5.4(万宁期中T11A)H2燃烧热为285.5 kJmol1，则 水分解热化学方程式为2H2O(l) =

5、 2H2(g)O2(g) H285.5 kJmol1. ()5(福建质检T15C)HCl和NaOH溶液反应中和热为 H57.3 kJmol1，则H2SO4和Ca(OH)2反应中和 热H2(57.3) kJmol1. ()第15页第15页第16页第16页1.吸热反应和放热反应比较类型比较放热反应吸热反应定义放出热量化学反应吸取热量化学反应形成原因反应物含有总能量不小于生成物含有总能量反应物含有总能量小于生成物含有总能量第17页第17页 类型比较 放热反应 吸热反应 与化学 键强弱 关系生成物分子成键时释放出总能量不小于反应物分子断键时吸取总能量生成物分子成键时释放总能量小于反应物分子断键时吸取总

6、能量第18页第18页类型比较放热反应吸热反应表示办法H0H0图示第19页第19页类型比较放热反应吸热反应实例H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) H184.6 kJmol1C(s)H2O(g) = CO(g)H2(g) H131.3 kJmol1第20页第20页2常见放热反应和吸热反应(1)常见放热反应 活泼金属与水或酸反应比如： 2Na2H2O = 2NaOHH2 2Al6HCl = 2AlCl33H2 酸碱中和反应比如： 2KOHH2SO4 = K2SO42H2O CH3COOHNaOH = CH3COONaH2O第21页第21页燃烧反应比如：多数化合反应比如：SO3H2O = H2

7、SO4CaOH2O = Ca(OH)2CuSO45H2O = CuSO45H2O第22页第22页(2)常见吸热反应多数分解反应比如：2NH4Cl(s)Ba(OH)28H2O(s) = BaCl22NH310H2O第23页第23页3反应条件与放热、吸热关系 不同化学反应发生条件不同，放热反应和吸热反应 均能在一定条件下发生反应开始需要加热反应可能 是吸热反应也可能是放热反应吸热反应开始时加 热反应后需要不停加热才干维持反应继续进行放热 反应开始时加热，反应后会放出一定热量，假如此热 量能够使反应继续进行，则反应过程不需要再加热，如 第24页第24页 煤燃烧，一旦热量足够能使煤燃烧起来，之后煤就可

8、 以继续燃烧下去，不需要外界再加热由此可见，反应 是吸热还是放热与反应条件没有必定联系，而决定 于反应物和生成物含有总能量(或焓)相对大小第25页第25页 已知：H2(g)F2(g) = 2HF(g)H270 kJ/mol，下 列说法正确是 ()第26页第26页A2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸取270 kJ热量B1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出 热量小于270 kJC在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气能量总和大 于2 mol氟化氢气体能量D该反应中能量改变可用如图来表示第27页第27页第28页第28页第29页第29页 听课统计由热化学方程

9、式可知H0，H2和F2反应生成HF是放热反应，则氟化氢分解生成H2和F2为吸热反应，故A错HF(g)转变为HF(l)要放热，则1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF，放出热量不小于270 kJ，故B错该反应为放热反应，则反应物总能量高于生成物总能量，C正确，该反应中能量改变图示为答案C第30页第30页1(黄冈中学一模)下列各组热化学方程式(同温、 同压下)中Q1不小于Q2(Q1、Q2为正值)是 () S(g)O2(g) = SO2(g)HQ1 kJ/mol S(s)O2(g) = SO2(g)HQ2 kJ/mol C(s) O2(g) = CO(g)HQ1 kJ/mol

10、C(s)O2(g) = CO2(g)HQ2 kJ/mol 第31页第31页4Al(s)3O2(g) = 2Al2O3(s)HQ1 kJ/mol4Fe(s)3O2(g) = 2Fe2O3(s)HQ2 kJ/mol2H2(g)O2(g) = 2H2O(g)HQ1 kJ/mol2H2(g)O2(g) = 2H2O(l)HQ2 kJ/molABC D第32页第32页解析：固态硫变成硫蒸气要吸热，因此硫蒸气与氧气反应放出热量多，Q1Q2；分步进行放热反应，反应进行程度越深，放出热量越多，即碳燃烧生成二氧化碳时放热多，Q1Q2；氧化铝比氧化铁更稳定(或铝还原性强于铁)，故这两种金属与氧气反应时铝放热多，Q

11、1Q2；水蒸气变成液态水要放出热量，故氢气燃烧生成液态水时放热多，Q1Q2.答案：D第33页第33页 与普通方程式相比，热化学方程式不但代表物质改变，还代表着能量改变，书写时应注意下列几点：1反应条件 反应热与温度和压强等测定条件相关，书写时必须注明 反应时温度和压强，绝大多数H是在25、101 kPa 下测定，能够不注明第34页第34页2聚集状态 反应物和生成物聚集状态不同，反应热数值和符 号可能不同，因此必须在方程式中用括号注明反应物 和生成物在反应时聚集状态(s、l、g)，因为：第35页第35页3H符号和单位 H只能写在化学方程式右边，若为放热反应，则H为 “”；若为吸热反应，则H为“”

12、其单位为 kJmol1.4反应可逆性 当反应逆向进行，其反应热与正反应反应热数值相等， 符号相反第36页第36页2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)Ha kJmol1，同样是指2 mol SO2气体与1 mol O2完全反应时，放出a kJ热量，若将2 mol SO2与1 mol O2气体放于一密闭容器中在一定条件下反应达平衡时，放出热量要小于a kJ，且当平衡移动(各物质状态不变)时，H不变第37页第37页5热化学方程式化学计量数(1)热化学方程式中各物质化学式前面化学计量数仅表示 该物质物质量，并不表示物质分子数或原子 数因此化学计量数能够是整数，也能够是分数(2)热化学方程式中反应热

13、是表示反应物完全反应时热 量改变方程式中化学式前面化学计量数必须与H相 相应，假如化学计量数加倍，则H也要加倍当反应逆 向进行时，其反应热与正反应反应热数值相等，符号 相反如：第38页第38页H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g)H1 H2(g) Cl2(g) = HCl(g)H22HCl(g) = H2(g)Cl2(g)H3则有：H12H2H3. 第39页第39页 (重庆高考)下列热化学方程式书写正确是(H绝对值均正确) ( ) AC2H5OH(l)3O2(g) = 2CO2(g)3H2O(g)；H1367.0 kJ/mol(燃烧热) BNaOH(aq)HCl(aq) = NaCl(aq

14、)H2O(l)；H57.3 kJ/mol(中和热) CS(s)O2(g) = SO2(g)；H296.8 kJ/mol(反应热) D2NO2 = O22NO；H116.2 kJ/mol(反应热)第40页第40页解析 A项，表示燃烧热时，应生成稳定氧化物，这时水状态应为液态；B项，中和热为放热反应，H值为负值；D项，各物质未注明汇集状态答案 C第41页第41页判断热化学方程式正误普通要求四看，看哪些方面呢？提醒：“一看” 是否正确；“二看” 是否标明；“三看”反应热 是否正确；“四看”反应热 是否与化学方程式中计量数相相应化学原理状态符号数值第42页第42页2化学反应N23H2 = 2NH3能量

15、改变如图所表示，该 反应热化学方程式是 ()第43页第43页 AN2(g)3H2(g) = 2NH3(l) H2(abc) kJ/mol BN2(g)3H2(g) = 2NH3(g) H2(ba) kJ/mol C. N2(g) H2(g) = NH3(l) H(bca) kJ/mol D. N2(g) H2(g) = NH3(g) H(ab) kJ/mol第44页第44页解析：本题考察热化学方程式书写由能量图象知， mol N2(g)和 mol H2(g)需要吸取a kJ热量分解为1 mol N和3 mol H，而1 mol N和3 mol H放出b kJ热量生成 1 mol NH3(g)；

16、1 mol NH3(g)液化放出c kJ热量，因此由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(l)反应热为(abc)kJ.答案：A第45页第45页第46页第46页氢能应用 氢能含有热值大、无污染，储量丰富等特点，是未来最抱负能源，关于氢能制备与广泛应用将成为高考热点话题，这类题目综合性强、涉及知识面广、计算要求较高第47页第47页 “嫦娥一号”探月成功，实现了中国人“奔月”梦想 (1)“嫦娥一号”使用推动剂是液氢和液氧，这种推动剂长处除产生热量大之外，还含有长处是_.第48页第48页(2)依据“绿色化学”思想，为了制备H2，某化学家设计了下列反应环节： 你认为该办法主要

17、缺点是_.第49页第49页 (3)利用核能把水分解制氢气，是当前正在研究课题下图是其中一个流程，其中用了过量碘第50页第50页请写出反应化学方程式： ；用此办法抽取氢气最大长处是 .(4)氢气、氧气不但燃烧时能释放热能，两者形成原电池还能提供电能，美国探月飞船“阿波罗号”使用就是氢氧燃料电池，电解液为KOH溶液，其电池反应中：负极放电物质为_，正极：_，总反应式：_.(5)有些人认为当前利用氢气作为能源不太现实请问你认为是否现实？_(填“不现实”或“现实”)，阐明能够支持你观点两点理由：_.第51页第51页 【解析】(1)因产物只有H2O，不污染环境成为这种推动剂长处 (2)将2即得出 O2，

18、但循环过程需要很高能量，且使用重金属汞，会对环境产生污染 (3)依据流程图知中化学方程式为I2SO22H2O 2HIH2SO4，该法长处为SO2和I2可循环利用，不会造成污染第52页第52页 (4)负极失电子物质是H2. 正极：O22H2O4e = 4OH 总反应式：2H2O2 = 2H2O (5)因现在制取H2办法要消耗大量能量，使成本较高，且H2不易储存和运送，因此当前利用H2作能源还不太现实第53页第53页 【答案】(1)产物为水，无污染 (2)循环过程需要很高能量，且使用重金属汞，会产生污染(3)SO2I22H2O 2HIH2SO4SO2和I2可循环使用，无污染(4)H2O22H2O4

19、e = 4OH2H2O2 = 2H2O 第54页第54页 (5)不现实既有制取氢气办法耗能大，制取成本太高；氢气熔沸点太低，给储存和运送带来困难(或：现实制取氢气用水作原料，起源丰富；氢气燃烧产物是水，不会给环境带来任何污染等)第55页第55页第56页第56页随堂巩固1在研究物质改变时，人们能够从不同角度、不同层 面来认识物质改变时所引发化学键及能量改变据此 判断以下叙述错误是 () A金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构稳定性 增强，体系能量降低 B物质燃烧可当作“储存”在物质内部能量(化学能) 转化为热能释放出来 第57页第57页 C氮气分子内部存在着很强共价键，故通常情况下 氮气化学性质

20、很活泼 D需要加热才干发生反应不一定是吸取能量反应第58页第58页解析：Na与Cl2反应是放热反应，能量减少，A项正确；物质燃烧放热，化学能转化为热能，B项正确；氮分子内部存在着很强共价键，很难被破坏，因此在通常情况下氮气化学性质很稳定，C项错误；任何化学反应都经历了旧键断裂(吸取能量)和新键形成(释放能量)过程，都伴伴随能量改变，但释放能量还是吸取能量，不是由反应条件决定，如合成氨需要在高温下进行，但它却是释放能量反应，D项正确答案：C第59页第59页2已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应热化学方程式下列： H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) H10H2(g)Br2(g) = 2HBr(g

21、) H20，相关上述反应叙述正确是 () AH1H2 B生成物总能量均高于反应物总能量 C生成1 mol HCl气体时放出|H1|热量 D1 mol HBr(g)含有能量不小于1 mol HBr(l)含有能量第60页第60页解析： Cl2比Br2活泼，易与H2化合，故放出热量多，A项错误；两反应均为放热反应，故生成物总能量均比反应物总能量低，B项错误；C项应放出|0.5 H1|热量；D项气态物质所含能量高，D项正确答案：D第61页第61页3下列反应能量改变与其它三项不相同是 () A铝粉与氧化铁反应 B氯化铵与消石灰反应 C锌片与稀硫酸反应 D钠与冷水反应.第62页第62页解析： B项为吸热反

22、应，其它均为放热反应答案：B第63页第63页4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热量表示上述反应热 化学方程式正确是 () AC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(g) H48.40 kJmol1 BC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1 第64页第64页 CC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJmol1 DC8H18(l)12.5 O2(g) = 8CO2(g)9H2O(l)H 48.

23、40 kJmol1第65页第65页解析： 1 mol C8H18燃烧放出热量为5 518 kJ，故答案为B.答案：B第66页第66页5(1)甲硅烷(SiH4)是一个无色气体，碰到空气能发生爆炸性 自燃，生成SiO2和水蒸气已知室温下1 g甲硅烷自燃放出 热量44.6 kJ，其热化学方程式是： _. (2)使Cl2和H2O(g)通过灼热炭层，生成HCl和CO2是放热反 应， 当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ热量，写出这个 热化学方程式：_.第67页第67页(3)家用液化气中主要成份之一是丁烷，当10 kg丁烷完全燃 烧并生成CO2和液态水时，放出热量是5105kJ，试写出 丁烷燃烧

24、热化学方程式：_. 丁烷燃烧热为_kJmol1.已知1 mol液态水汽化时 需要吸取44 kJ热量，则反应：C4H10(g) O2(g) = 4CO2(g) 5H2O(g)H_ kJmol1.第68页第68页解析：(1)1 mol SiH4完全燃烧生成SiO2(s)和H2O(g)时，放出热量为3244.6 kJ1427.2 kJ，故其热化学方程式为：SiH4(g)2O2(g) = SiO2(s)2H2O(g)H1 427.2 kJmol1.(2)由题意可知Cl2、H2O和C发生反应化学方程式为 参与反应释放出热量为2145 kJ290 kJ.故其热化学方程式为：2Cl2(g)2H2O(g)C(s) = 4HCl(g)CO2(g)H290 kJ/mol.第69页第69页(3)1 mol丁烷完全燃烧生成CO2(g)和