版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
[21十二月2022][16十二月2022]
学与问
煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类(烃——含C、H,煤中含有大量的碳)等有机物,它们在燃烧时释放出热能。你一定想知道,这种能量从何而来?它与化学物质及其化学反应有什么关系?石灰石(主要成分是CaCO3)要经过高温煅烧才能变成生石灰(CaO),高温条件提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用?[课本P30]学与问煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程1.化学反应的本质H····Cl··
:+→Cl····
H····H—H
Cl—Cl断开H2+Cl2====2HCl点燃形成H—Cl断开第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系化化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因2.化学反应中能量变化的主要原因H····Cl··
:+→Cl····
H····H—H
Cl—Cl吸收能量断开H2+Cl2====2HCl点燃H—Cl吸收能量断开形成释放能量物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的一个化学反应吸收能量还是释放能量是由什么决定?[思考]:化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因2.化学反应3.决定化学反应吸收能量还是放出能量的因素取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小在25℃,101KPa条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,而由H原子形成1molH-H键要放出436kJ的能量,这个能量就是H-H的键能共价键的键能(1)微观人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)3.决定化学反应吸收能量还是放出能量的因素取决于所有断键吸收某些共价键的键能(kJ/mol)共价键键能共价键键能H-H436C-H415.0Cl-Cl247O-H462.8Br-Br193.7N-H390.8I-I152.7H-Cl431.8C-C347.7H-I298.7键能越大→化学键越牢固→分子越稳定人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)某些共价键的键能(kJ/mol)共价键键能共价键键能H-H4已知H-H:键能为436kJ,
Cl-Cl:键能为247kJ,
H-Cl:键能为431kJ,则反应H2+Cl2=2HCl是吸收能量还是释放能量?(1)化学键断裂时要吸收能量,吸收的总能量为:
436kJ+247kJ=683kJ(2)化学键形成时要释放能量,释放的总能量为:
431kJ×2=862kJ(3)反应中能量的变化——释放能量:862kJ—683kJ=179kJ人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)已知H-H:键能为436kJ,(1)化学键断裂时要(2)宏观:水由高处向低处流释放能量(势能转换为动能)将水由低处抽向高处需提供能量(电能转换为机械能,再转换为势能)水能的变化人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)(2)宏观:水由高处向低处流释放能量将水由低处抽向高处需提供反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量反应物的总能量>生成物的总能量化学反应释放能量化学能的变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量反应物的总能量二、化学能与热能的相互转化1.两条基本的自然定律(1)质量守恒定律(2)能量守恒定律一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,总能量保持不变化学能是能量的一种形式,可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等2.化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化
——吸热或放热放出热量的化学反应吸收热量的化学反应(1)放热反应:(2)吸热反应:人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)二、化学能与热能的相互转化1.两条基本的自然定律(1)质量守[实验2-2]Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应[实验2-1]
铝片与盐酸的反应该反应是放热反应结论放出大量气泡,溶液温度升高现象Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应过程吸收热量,是吸热反应有刺激性气味气体产生;玻璃片上的水结成冰,玻璃片与烧杯底被冰粘在了一起;用手触摸杯壁下部,有凉的感觉结论现象Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)[实验2-2]Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl[实验2-3]盐酸与氢氧化钠溶液反应盐酸和氢氧化钠溶液的反应是放热反应中和反应后溶液的温度比反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度高结论现象结论:中和反应实质:酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量H++OH-
=H2O中和反应是放热反应中和热:注意:(1)强酸与强碱的稀溶液(2)中和热为定值:57.3KJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)[实验2-3]盐酸与氢氧化钠溶液反应盐酸和氢氧化钠溶液的反思考:在设计中和实验装置和操作时应注意哪些问题?(1)用隔热装置,尽量减少热量散失(2)酸碱的量要准确:n=C×Va、浓度要精确b、量体积的容器要精确,最好用移液管(3)温度计越精确越好(4)注意控制反应时间(5)多做几次,取平均值人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)思考:在设计中和实验装置和操作时应注意(1)用隔热装置,尽量常见的放热反应和吸热反应放热反应物质与氧气的反应燃烧中和反应金属与酸反应活泼金属与水的反应生石灰和水反应大部分化合反应吸热反应C+CO2C+H2OH2+CuOBa(OH)2·8H2O+NH4ClFe+H2O(g)Na2CO3·10H2O+NH4NO3
大部分分解反应人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)常见的放热反应和吸热反应放热反应物质与氧气的反应吸热反应C三、反应热焓变1、定义:2、符号:△H3、单位:kJ·mol-1或kJ/mol
在恒压的条件下,化学反应过程中所放出或吸收的热量称为反应的焓变。
化学反应过程中放出或吸收的热量(或转换成相应的热量)叫做化学反应的反应热。①反应热描述的是化学反应前后的热量变化②反应热描述的是一定温度下的热量变化③任何化学反应都有反应热,表现为吸热反应或者放热反应注意人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)三、反应热焓变1、定义:2、符号:△H3、单位:kJ·放热反应:吸热反应:ΔH<0或ΔH为“-”ΔH>0或ΔH为“+”放热反应物生成物能量反应过程△H<0吸热反应物生成物能量反应过程△H>04、规定:请同学们分析P3的能量变化图焓变与键能的关系式如何表达?人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)放热反应:ΔH<0或ΔH为“-”ΔH>0或ΔH为“+”放5、焓变与键能的关系ΔH
=反应物的键能总和生成物的键能总和–例1:1molC与1molH2O(g)反应生成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。131.5例2:拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1molN2生成NH3的反应热为△H=
,-92.0kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)5、焓变与键能的关系ΔH=反应物的键能总和生成物的键放热反应吸热反应键能变化生成物总键能
反应物总键能生成物总键能
反应物总键能能量变化反应物的总能量
.生成物的总能量反应物的总能量
.生成物的总能量表现行式联系键能越
,物质能量越低,物质越
;反之键能越小,物质能量越高,越不稳定。大于大于△H﹤0或△H为“-”小于小于△H﹥0或△H为“+”
大
低
稳定
小
高
不稳定人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)放热反应吸热反应键能生成物总键能反应物总键补充1、热化学方程式
能表示参加反应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。物质变化能量变化人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)补充1、热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,
△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式
能表示参加反应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℃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?人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指:25℃1.01×105Pa;人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的状态。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人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol或J/mol2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指:25℃1.01×105Pa;3、物质后需标聚集状态(s、l、g、aq)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数。普通化学方程式中化学计量数既表示各物质的物质的量,又表示原子分子数目,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★kJ/mol的含义:每mol反应的焓变人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol或J/mol2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指:25℃1.01×105Pa;3、物质后需标聚集状态(s、l、g、aq)4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数也可以是分数5、根据焓的性质,若化学方程式中各物质的系数加倍,则△H的数值也加倍;若反应逆向进行,则△H改变符号,但绝对值不变人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式表示的意义1、反应物和生成物的种类、聚集状态2、反应中各物质的物质的量比和质量比3、反应中放出或吸收的热量。综上所述人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式表示的意义1、反应物和生成物的种类、聚集状态综上1、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练习:人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应H2(g)+C人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二(练习与巩固)依据事实,写出下列反应的热化学方程式∶(1)1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量;(2)1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68KJ;(3)1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应,生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。你写对了吗?^_^人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)(练习与巩固)依据事实,写出下列反应的热化学方程式∶(1)1补充2化学反应热的计算人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)补充2化学反应热的计算人教版-化学必修二化学能与热能(优
1、定义:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
换句话说: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。一、盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)1、定义:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反类比盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)类比盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版S(始态)L(终态)△H1〈0△H
2〉0△H1+△H
2≡
0从能量守恒角度论证盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)S(始态)L(终态)△H1〈0△H2〉0△H1+△如何理解盖斯定律?
ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)如何理解盖斯定律?ΔH、ΔH1、ΔH2ΔH=ΔH
求C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=?,已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH3=-283.0kJ/mol。利用图形求解
1、找出起点和终点
2、经历几个反应
3、根据盖斯定律列出关系
4、求解人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)求C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔHCO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1=?CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3
∴△H1=△H3
-△H2
=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2C(s)+1
有些化学反应进行很慢或不易直接发生,很难直接测得这些反应的反应热,可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。2、盖斯定律的应用关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。方法(1)写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)(2)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。消去的技巧:目标方程式和已知方程式同类物质(同为反应物或同为生成物)相加;不同类物质(一个为反应物与一个为生成物相减;
遵循数学基本原则人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)有些化学反应进行很慢或不易直接发生,很难直接测得这些例1:已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=178.2kJ/mol④=②+③-①人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)例1:已知下列各反应的焓变△H=178.2kJ/mol④=例2:写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时)石墨能直接变成金刚石吗?查燃烧热表知:①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以,①-②得:
C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.5kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)例2:写出石墨变成金刚石的热化学方程式例3:同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。已知:①P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol②P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式
。
P4(s、白磷)=4P(s、红磷)△=-29.2kJ/mol①-4×②:人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)例3:同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还你知道神六的火箭燃料是什么吗?例4:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。已知:
①N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol2×②-①:人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)你知道神六的火箭燃料是什么吗?例4:某次发射火箭,用N2H4思考:为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件?正逆反应的反应热效应数值相等,符号相反。“+”不能省去。练习1.已知石墨的燃烧热:△H=-393.5kJ/mol(1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式(2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式热化学方程式还可以表示理论可进行实际难进行的化学反应①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol②CO2(g)=C(石墨,s)+O2(g)△H=+393.5kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)思考:为什么在热化学反应方程式中通常可不表明反应条件?正逆反2.已知①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=-283.0kJ/mol②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH2=-285.8kJ/mol
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol
试计算④2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH
【解】:根据盖斯定律,反应④不论是一步完成还是分几步完成,其反应热效应都是相同的。下面就看看反应④能不能由①②③三个反应通过加减乘除组合而成,也就是说,看看反应④能不能分成①②③几步完成。①×2+②×4-③=④
所以,ΔH=ΔH1×2+ΔH2×4-ΔH3
=-283.2×2-285.8×4+1370kJ/mol
=-339.2kJ/mol
人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)2.已知【解】:根据盖斯定律,反应④不论是一步完成还是分几步3.在100g碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-110.35kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282.57kJ/mol与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是()392.92kJB.2489.44kJC.784.92kJD.3274.3kJC人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)3.在100g碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体[21十二月2022][16十二月2022]
学与问
煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类(烃——含C、H,煤中含有大量的碳)等有机物,它们在燃烧时释放出热能。你一定想知道,这种能量从何而来?它与化学物质及其化学反应有什么关系?石灰石(主要成分是CaCO3)要经过高温煅烧才能变成生石灰(CaO),高温条件提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用?[课本P30]学与问煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程1.化学反应的本质H····Cl··
:+→Cl····
H····H—H
Cl—Cl断开H2+Cl2====2HCl点燃形成H—Cl断开第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系化化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因2.化学反应中能量变化的主要原因H····Cl··
:+→Cl····
H····H—H
Cl—Cl吸收能量断开H2+Cl2====2HCl点燃H—Cl吸收能量断开形成释放能量物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的一个化学反应吸收能量还是释放能量是由什么决定?[思考]:化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因2.化学反应3.决定化学反应吸收能量还是放出能量的因素取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小在25℃,101KPa条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,而由H原子形成1molH-H键要放出436kJ的能量,这个能量就是H-H的键能共价键的键能(1)微观人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)3.决定化学反应吸收能量还是放出能量的因素取决于所有断键吸收某些共价键的键能(kJ/mol)共价键键能共价键键能H-H436C-H415.0Cl-Cl247O-H462.8Br-Br193.7N-H390.8I-I152.7H-Cl431.8C-C347.7H-I298.7键能越大→化学键越牢固→分子越稳定人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)某些共价键的键能(kJ/mol)共价键键能共价键键能H-H4已知H-H:键能为436kJ,
Cl-Cl:键能为247kJ,
H-Cl:键能为431kJ,则反应H2+Cl2=2HCl是吸收能量还是释放能量?(1)化学键断裂时要吸收能量,吸收的总能量为:
436kJ+247kJ=683kJ(2)化学键形成时要释放能量,释放的总能量为:
431kJ×2=862kJ(3)反应中能量的变化——释放能量:862kJ—683kJ=179kJ人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)已知H-H:键能为436kJ,(1)化学键断裂时要(2)宏观:水由高处向低处流释放能量(势能转换为动能)将水由低处抽向高处需提供能量(电能转换为机械能,再转换为势能)水能的变化人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)(2)宏观:水由高处向低处流释放能量将水由低处抽向高处需提供反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量反应物的总能量>生成物的总能量化学反应释放能量化学能的变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量反应物的总能量二、化学能与热能的相互转化1.两条基本的自然定律(1)质量守恒定律(2)能量守恒定律一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,总能量保持不变化学能是能量的一种形式,可以转化为其他形式的能量,如热能和电能等2.化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化
——吸热或放热放出热量的化学反应吸收热量的化学反应(1)放热反应:(2)吸热反应:人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)二、化学能与热能的相互转化1.两条基本的自然定律(1)质量守[实验2-2]Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应[实验2-1]
铝片与盐酸的反应该反应是放热反应结论放出大量气泡,溶液温度升高现象Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应过程吸收热量,是吸热反应有刺激性气味气体产生;玻璃片上的水结成冰,玻璃片与烧杯底被冰粘在了一起;用手触摸杯壁下部,有凉的感觉结论现象Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)[实验2-2]Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl[实验2-3]盐酸与氢氧化钠溶液反应盐酸和氢氧化钠溶液的反应是放热反应中和反应后溶液的温度比反应前盐酸和氢氧化钠溶液的温度高结论现象结论:中和反应实质:酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量H++OH-
=H2O中和反应是放热反应中和热:注意:(1)强酸与强碱的稀溶液(2)中和热为定值:57.3KJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)[实验2-3]盐酸与氢氧化钠溶液反应盐酸和氢氧化钠溶液的反思考:在设计中和实验装置和操作时应注意哪些问题?(1)用隔热装置,尽量减少热量散失(2)酸碱的量要准确:n=C×Va、浓度要精确b、量体积的容器要精确,最好用移液管(3)温度计越精确越好(4)注意控制反应时间(5)多做几次,取平均值人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)思考:在设计中和实验装置和操作时应注意(1)用隔热装置,尽量常见的放热反应和吸热反应放热反应物质与氧气的反应燃烧中和反应金属与酸反应活泼金属与水的反应生石灰和水反应大部分化合反应吸热反应C+CO2C+H2OH2+CuOBa(OH)2·8H2O+NH4ClFe+H2O(g)Na2CO3·10H2O+NH4NO3
大部分分解反应人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)常见的放热反应和吸热反应放热反应物质与氧气的反应吸热反应C三、反应热焓变1、定义:2、符号:△H3、单位:kJ·mol-1或kJ/mol
在恒压的条件下,化学反应过程中所放出或吸收的热量称为反应的焓变。
化学反应过程中放出或吸收的热量(或转换成相应的热量)叫做化学反应的反应热。①反应热描述的是化学反应前后的热量变化②反应热描述的是一定温度下的热量变化③任何化学反应都有反应热,表现为吸热反应或者放热反应注意人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)三、反应热焓变1、定义:2、符号:△H3、单位:kJ·放热反应:吸热反应:ΔH<0或ΔH为“-”ΔH>0或ΔH为“+”放热反应物生成物能量反应过程△H<0吸热反应物生成物能量反应过程△H>04、规定:请同学们分析P3的能量变化图焓变与键能的关系式如何表达?人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)放热反应:ΔH<0或ΔH为“-”ΔH>0或ΔH为“+”放5、焓变与键能的关系ΔH
=反应物的键能总和生成物的键能总和–例1:1molC与1molH2O(g)反应生成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。131.5例2:拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1molN2生成NH3的反应热为△H=
,-92.0kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)5、焓变与键能的关系ΔH=反应物的键能总和生成物的键放热反应吸热反应键能变化生成物总键能
反应物总键能生成物总键能
反应物总键能能量变化反应物的总能量
.生成物的总能量反应物的总能量
.生成物的总能量表现行式联系键能越
,物质能量越低,物质越
;反之键能越小,物质能量越高,越不稳定。大于大于△H﹤0或△H为“-”小于小于△H﹥0或△H为“+”
大
低
稳定
小
高
不稳定人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)放热反应吸热反应键能生成物总键能反应物总键补充1、热化学方程式
能表示参加反应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。物质变化能量变化人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)补充1、热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,
△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式
能表示参加反应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℃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?人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指:25℃1.01×105Pa;人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的状态。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人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol或J/mol2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指:25℃1.01×105Pa;3、物质后需标聚集状态(s、l、g、aq)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量,可为整数或分数。普通化学方程式中化学计量数既表示各物质的物质的量,又表示原子分子数目,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★kJ/mol的含义:每mol反应的焓变人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,并用“空格”隔开,△H:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol或J/mol2、需注明反应的温度和压强,如不注明条件,即指:25℃1.01×105Pa;3、物质后需标聚集状态(s、l、g、aq)4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数也可以是分数5、根据焓的性质,若化学方程式中各物质的系数加倍,则△H的数值也加倍;若反应逆向进行,则△H改变符号,但绝对值不变人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)★书写热化学方程式的注意事项1、化学方程的右边必须写上△H,热化学方程式表示的意义1、反应物和生成物的种类、聚集状态2、反应中各物质的物质的量比和质量比3、反应中放出或吸收的热量。综上所述人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)热化学方程式表示的意义1、反应物和生成物的种类、聚集状态综上1、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练习:人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应H2(g)+C人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二(练习与巩固)依据事实,写出下列反应的热化学方程式∶(1)1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量;(2)1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68KJ;(3)1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应,生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。你写对了吗?^_^人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)(练习与巩固)依据事实,写出下列反应的热化学方程式∶(1)1补充2化学反应热的计算人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)补充2化学反应热的计算人教版-化学必修二化学能与热能(优
1、定义:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
换句话说: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。一、盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)1、定义:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反类比盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)类比盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版S(始态)L(终态)△H1〈0△H
2〉0△H1+△H
2≡
0从能量守恒角度论证盖斯定律人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)S(始态)L(终态)△H1〈0△H2〉0△H1+△如何理解盖斯定律?
ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)如何理解盖斯定律?ΔH、ΔH1、ΔH2ΔH=ΔH
求C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=?,已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH3=-283.0kJ/mol。利用图形求解
1、找出起点和终点
2、经历几个反应
3、根据盖斯定律列出关系
4、求解人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)求C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔHCO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1=?CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3
∴△H1=△H3
-△H2
=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)CO(g)C(s)CO2(g)H1H3H2C(s)+1
有些化学反应进行很慢或不易直接发生,很难直接测得这些反应的反应热,可通过盖斯定律获得它们的反应热数据。2、盖斯定律的应用关键:目标方程式的“四则运算式”的导出。方法(1)写出目标方程式确定“过渡物质”(要消去的物质)(2)然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出“四则运算式”。消去的技巧:目标方程式和已知方程式同类物质(同为反应物或同为生成物)相加;不同类物质(一个为反应物与一个为生成物相减;
遵循数学基本原则人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)有些化学反应进行很慢或不易直接发生,很难直接测得这些例1:已知下列各反应的焓变①Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H=-1206.8kJ/mol②Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H=-635.1kJ/mol③C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol试求④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变△H=178.2kJ/mol④=②+③-①人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)人教版-化学必修二化学能与热能(优秀课件)例1:已
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 机械行业促销计划总结
- 健康行业采购工作总结
- 重要工程安保工作的系统总结计划
- 科技产品设计师的智能体验与科技感
- 水务文化建设的探索计划
- 中小学了解学习历史英雄人物故事主题班会:红色人物1
- 2023年云南省临沧市公开招聘警务辅助人员辅警笔试自考题1卷含答案
- 2022年浙江省舟山市公开招聘警务辅助人员辅警笔试自考题1卷含答案
- 2024年山西省忻州市公开招聘警务辅助人员辅警笔试自考题1卷含答案
- 2022年浙江省丽水市公开招聘警务辅助人员辅警笔试自考题1卷含答案
- 装配式钢筋混凝土简支T梁设计
- COMMERCIAL INVOICE 商业发票
- 大气课程设计-—袋式除尘器
- 普天超五类检测报告
- 会计师事务所业务培训制度
- CMM2-18锚杆机(新)说明书
- 12吨汽车起重机基本技术规格资料
- WEB开发基础-2021秋本-计算机科学与技术本复习资料-国家开放大学2022年1月期末考试复习资料
- 安徽省政协机关文件材料归档范围
- 本质安全理论综述研究
- 代建项目管理工作大纲
评论
0/150
提交评论