化学反应原理第一章第一节模板课件

第一章化学反应与能量第一章化学反应与能量我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有能量变化热能电能光能我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有能量变当能量变化以热能的形式表现时：化学反应放热反应：例如吸热反应：例如燃料的燃烧中和反应金属与酸反应大多数化合反应C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大多数分解反应当能量变化以热能的形式表现时：化学反应放热反应：例如吸热反应我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化?我们知道：有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密第一节化学反应与能量的变化问题：化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）第一节化学反应与能量的变化问题：化学反应过程中为什么会有

化学反应中的能量变化的原因：⑴化学反应中的能量变化遵循

。⑵化学反应中的能量变化与反应物和生成物所具有的总能量有关。如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时

热量；如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时

热量。能量守恒定律放出吸收化学反应中的能量变化的原因：能量守恒定律放出吸收(3)化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要

，新键形成需要

。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。看下面的例子吸收能量放出能量(3)化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学你从图中发现了什么？

1、……2、……3、……观察下列示意图：你发现了吗？你从图中发现了什么？观察下列示意图：你发现了吗？HHClCl提供能量436kJ/mol提供能量243kJ/molClHClH释放能量431kJ/mol释放能量431kJ/mol反应的能量示意图键断裂键断裂ClCl+HH+++键形成键形成HCl提供能量提供能量ClHClH释放能量释HHClCl吸收能量436kJ/mol吸收能量243kJ/mol共吸收总能量679kJ/mol共放出总能量862kJ/mol【思考】该过程中反应体系总能量增加还是减少？（该过程中反应体系的总能量减少183kJ/mol）与实验值184.6kJ/mol接近。HHClClClHClHClHClHHCl吸收能量436kJ/mol吸收能量243kJ/mol共思考：图1、图2过程中反应体系的总能量增加还是减少？生成物反应物的总能量生成物的总能量能量能量生成物反应物图1生成物的总能量反应物反应物的总能量图2吸收热量放出热量过程中反应体系的能量变化曲线图：思考：图1、图2过程中反应体系的总能量增加还是减少？生成物反一、焓变

反应热

1、焓和焓变⑴焓(H)：

。

⑵焓变(△H)：ΔH=H生成物－H反应物

(宏观)是一个与内能(U)有关的物理量一、焓变反应热是一个与内能(U)有关的物2、反应热⑴定义：①特征定义:

、

。②本质定义:

。⑵符号：

。⑶单位：△H的单位常用

或（

）。⑷测量：测量仪器叫量热计(许多化学反应的反应热可以通过实验直接测得)化学反应过程中所释放或吸收的能量恒压条件下的焓变△HkJ/molkJ·mol-12、反应热化学反应过程中所释放或恒压条件下的焓变△HkJ/m⑸反应热产生的宏观原因（宏观讨论）能量能量反应物反应物生成物生成物反应过程（I）反应过程（II）思考：I和II哪个是放热反应，哪个是吸热反应？⑸反应热产生的宏观原因（宏观讨论）能量能量反应物反应物生成物⑹反应热产生的微观原因（微观讨论）请观察P2页图1-1H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化示意图，分析图中包含的信息：①

。②

。③

。结论：

、

。化学反应的实质是旧键断裂和新键形成断裂化学键吸收能量、形成化学键释放能量任何化学反应都有吸热过程和放热过程反应是放热反应还是吸热反应要看吸收能量与放出能量的相对大小即：ΔH=E吸收－E放出⑹反应热产生的微观原因（微观讨论）化学反应的实质是旧键断裂和⑺反应热表示方法：——反应热是表示化学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加或者减少的量值，ΔH=H生成物－H反应物(宏观)思考：焓增加—吸热—则用“

”表示焓减少—放热—则用“

”表示（填“+”或“－”）即：当ΔH为“－”或ΔH<0时，为

反应当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为

反应＋－放热吸热⑺反应热表示方法：——反应热是表示化学反应过程中整个体系的能我们可以发现：其实∆H＝E（生成物的总能量）－

E（反应物的总能量）∆H＝

E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）－E

（生成物分子化学键形成时所释放的总能量）从焓变角度看：从能量的角度看：ΔH＝H（生成物的焓）－H（反应物的焓）从键能的角度：我们可以发现：其实∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的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。放热反应吸热反应表现△H﹤0或△H为“—”△H﹥0或△H为“Q<0放热反应：吸热反应：体系环境体系环境⑻体系与环境【资料】能量能量H↓↑H↑↓△H<0为“－”Q>0△H>0为“＋”Q<0放热反应：吸热反应：体系环境体系环境⑻体系与环境【资【小结】一、反应热焓变从焓变角度看：ΔH＝生成物的焓－反应物的焓从反应热角度看：ΔH＝生成物能量－反应物能量从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能放热反应：吸热反应：ΔH＜0或

ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”【小结】一、反应热焓变从焓变角度看：ΔH＝生成物的焓－反例1：1molC与1molH2O(g)反应失成lmolCO(g)和1molH2(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lmolH-H键、lmolN-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，1molH2生成NH3的反应热为

。＋131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol【课堂练习】例1：1molC与1molH2O(g)反应失成lmolC3．反应是吸热反应,由此可知（A）石墨比金刚石更稳定（B）金刚石和石墨可以相互转化（C）金刚石比石墨稳定（D）金刚石和石墨不能相互转化AB4、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B3．反应是吸热反应第一节化学反应与能量的变化（第二课时）第一节化学反应与能量的变化二、热化学方程式能表示参加反应物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa

1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。

普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化能量变化二、热化学方程式能表示参加反应物质的物质的量和反应热的关系的二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于25℃、101kPa时进行的反应可不注明。

普通化学方程式不需注明温度和压强。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g二、热化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的聚集状态。s(固态),l（液态）,g（气态）,aq（溶液中）

普通化学方程式不需注明物质的状态。H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12固态

液态吸热气态吸热吸热二、热化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的聚集状态。H2二、热化学方程式

4、热化学方程式中化学计量数不表示分子个数，表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数。对于相同的反应,化学计量数不同时，其∆H不同。

普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol二、热化学方程式4、热化学方程式中化学计量数不表示分子书写热化学方程式应注意∶１、需注明反应的温度和压强，一般不写反应条件（如加热、点燃等）。如在常温（250c）、常压（101kpa）下，可不注明温度和压强。２、应注明反应物和生成物的状态：固体-s，液体-l，气体-g；溶液中-aq。３、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同的反应，当计量数不同时，其△H不同。４、在方程式右端要注明△H，标明“+”或“-”，kJ/mol。【小结】书写热化学方程式应注意∶【小结】【例题】当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6KJ/mol【例题】当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应H2(g)而这些书写也是对的它们分别表示什么含义？而这些书写也是对的它们分别表示什么含义？三、中和热在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O放出的热量，叫中和热。强调：1、条件：稀溶液，表示符号为aq2、反应物：酸和碱3、生成水的物质的量：1mol三、中和热在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2OHCl(aq)+NaOH(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/molHNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/molH2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)==NaCl(aq)思考与交流1、上述三个反应的反应热是多少？中和热是多少？2、三个反应有何异同，得出什么结论？结论：强酸和强碱的中和反应，中和热数值相同。

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol思考与交流1、上述三个反应的反应热是多少？中和热结论：思考与交流3、若是弱酸、弱碱反应，中和热还是57.3kJ/mol吗？若不是，是偏大还是偏小？不是，偏小。原因是电离需要吸收热量。思考与交流3、若是弱酸、弱碱反应，中和热还是57.3实验用品：

大烧杯(500mL)

小烧杯(100mL)

泡沫塑料或纸条塑料板或硬纸板（两个孔）温度计

环形玻璃搅拌棒量筒(50mL)两个药品：

0.50mol/L盐酸

0.55mol/LNaOH溶液四、中和反应反应热的测定组装量热器————测量反应前后的温度和空气绝缘，防止热量损失——搅拌，使反应液混合均匀——量取反应液迅速反应，减小误差使一个反应物过量完全反应，减小误差实验用品：四、中和反应反应热的测定组装量热器————测量反应实验原理的细化：50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反应测量反应放出的热量：

Q=m·c·Δt

=100g×4.18J/(g·℃)×Δt=0.418ΔtkJ计算生成1molH2O时的焓变：△H=0.418·(t2-t1)

kJ/mol0.025实验原理的细化：△H=0.418·(t2-t1)kJ实验步骤：

(1)在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，该实验也可在保温杯中进行。实验步骤：(2)用一个量筒量取50mL0.50mol／L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。(2)用一个量筒量取50mL0.50mol／L盐酸，(3)用另一个量筒量取50mL0.55mol／LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。(4)把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度。(3)用另一个量筒量取50mL0.55mol／LN（5）重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

实验次数起始温度t1／℃终止温度t2／℃温度差（t2－t1）／℃HClNaOH平均值1

2

3

（5）重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

实（6）根据实验数据计算中和热。△H=0.418·(t2-t1)

kJ/mol0.025（6）根据实验数据计算中和热。△H=0.418·(t2-t1、大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖