化学反应及其能量变化

关于化学反应及其能量变化第1页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三第一节氧化还原反应第二节离子反应第三节化学反应中的能量变化第2页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三第一节氧化还原反应一、化学反应的分类1、基本反应类型类型表达式化合分解置换复分解第3页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三思考1：按要求写出下列化学方程式（1）化合：单质与单质、化合物与化合物、单质与化合物、三种物质化合；（2）分解：生成两种产物、生成三种产物；（3）置换：金属→金属、金属→非金属、非金属→非金属、非金属→金属；（4）复分解：氧化物与酸、氧化物与碱、酸与盐、碱与盐、盐与盐。第4页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三2、氧化反应和还原反应氧化反应：

——得氧的反应还原反应：

——失氧的反应（思考2）3、氧化还原反应（思考3）第5页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三二、氧化还原反应概念的推广1、化合价有升降的反应为氧化还原反应思考4：分析下列反应过程中元素化合价变化情况：思考5：判断下列反应是否氧化还原反应：思考6：判断下列反应是否氧化还原反说法是否正确：2、化合价有升降的原因：

——电子的转移

——得失和偏移

——本质

——表现第6页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三三、有关氧化还原反应的基本概念1、弄清几对关系：还原剂：升、失、氧、氧氧化剂：降、得、还、还指反应物总数相等同时发生指生成物记忆方法：升失氧氧，降得还还，若要说剂，正好相反。失氧（羊）高（羔）还思考7：第7页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三2、氧化还原反应的描述方法：（1）双线桥法：用两根线桥分别表示氧化剂和还原剂在反应过程中的变化情况。 *箭头两端对准同一元素 *标明电子的得与失;且总数相等 *线桥跨过等号（2）单线桥法：用一根线桥表示电子转移的方向和数目 *箭头的方向表示电子转移的方向 *不用标电子的得与失 *线桥不用跨过等号思考：8、9第8页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三3、氧化性与还原性：

相对强弱指得失电子的难易程度4、氧化性、还原性相对强弱的比较（1）根据已知的化学方程式：氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物思考：10、11（2）根据金属活动顺序表（3）根据非金属活动顺序表（4）其它方法思考：12、13第9页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三四、氧化还原反应中的重要规律1、氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易有关，与多少无关。2、高价氧化低价还、中间价态两边转。 思考14：3、以强制弱才反应4、归中反应5、无中间价态不反应6、价态相邻（不交叉）原理第10页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三2、化学方程式的配平（1）一般步骤标价态

找变化

求（最小）公倍数

配系数第11页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三五、守衡律的应用1、用于简便计算例题15：K2Cr2O7是一种强氧化剂，当它与Na2SO3反应时，氧化剂与还原剂的分子个数之比是1：3，则Cr元素在还原产物中的化合价为

价。第12页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三例2、C+HNO3（稀）------NO2+CO2+H2O例1、Cu+HNO3（稀）----Cu（NO3）2+NO+H2O——歧化反应一般用逆向配平法例4、Cl2+KOH（热、浓）----KClO3+KCl+H2O例5、S+KOH（热、浓）----K2SO3+K2S+H2O例3、HCl+KClO3----Cl2+KCl+H2O例6、FeS2+O2----Fe2O3+SO2——一种物质应该当作一个整体例7、Cu2S+HNO3

----Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2O第13页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三例8、P+CuSO4+H2O ----Cu3P+H2SO4+H2SO4——缺项一般是酸、碱、或水例10、Fe3O4+HNO3----Fe(NO3)3+NO+H2O例9、P+HNO3+

----H3PO4+NO例11、Na2Sx+NaBrO3+NaOH ----Na2SO4+NaBr+H2O例12、P4S3+HNO3+H2O ----H3PO4+H2SO4+NO第14页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三（2）、离子型氧化还原方程式的配平 分析下列配平是否正确： Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+守恒原则：质量守恒、电荷守恒、化合价升降守恒。练习：Cl2+Fe2+——Cl-+Fe3+MnO4-+NO2-+H+——Mn2++NO3-+H2O第15页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三六、常见的氧化剂和还原剂

1、常见氧化剂：(1)活泼的非金属：F2、Cl2、Br2、O2；(2)高价的氧化物：CuO、Fe2O3、WO3、CO2(3)高价的含氧酸及其盐：KMnO4、K2Cr2O7、

浓H2SO4、HNO3、KClO3；(4)某些阳离子：Cu2+、Fe3+、H+(5)过氧化物：如H2O2、Na2O2第16页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三2、常见还原剂（1）活泼的金属：K,Na,Mg,Fe,Al

（2）某些非金属：H2,C

（3）变价元素的低价态物质：CO,Fe2+、Cu+

（4）某些阴离子：I-,S2-

（5）某些低价含氧酸根：SO32-第17页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三思考1、判断下列说法是否正确：（1）有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应。（2）有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。（3）没有单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应。（2）氧化还原反应过程中，肯定是一种元素被氧化，另一种元素被还原。第18页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三思考2、按要求写化学方程式：（1）水作氧化剂（2）水作还原剂（3）水既作氧化剂又作还原剂（4）双氧水既作氧化剂又作还原剂

第19页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三氧化还原反应化合反应分解反应置换反应复分解反应三、氧化还原反应与四种基本类型的关系：第20页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三第二节离子反应1、电解质：在溶解或熔融状态能导电的化合物酸、碱、盐都是电解质2、非电解质：以上两种状态都不能导电的化合物绝大多数有机物都是非电解质一、电解质和非电解质第21页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三3、注意：（1）电解质导电的原因：

——发生了电离A.离子化合物

——均可电离B.共价化合物

——部分溶解时可电离思考1、2第22页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三（2）水溶液中离子的存在形式：

——水合离子（3）电解质和非电解质所指对象

——化合物（4）CO2、NH3的水溶液可导电

——但属于非电解质（5）Na2O是电解质

思考3、4（6）溶液的导电能力

——与离子浓度有关第23页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三1、强电解质（P15） 在水溶液中全部电离成离子的化合物（1）强酸（2）强碱（3）几乎所有的盐2、弱电解质（P15） 在水溶液中（少）部分电离的化合物（1）弱酸（2）弱碱（3）极少数盐（4）水二、强电解质和弱电解质第24页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三（1）离子化合物都是(强)电解质（2）共价化合物可能是强电解质、弱电解质或非电解质（3）强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液强思考5：判断下列说法是否正确第25页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三1、下列物质中属于非电解质的是（）

A:NaCl B:H2O C:BaSO4 D:SO32、下列物质中属于强电解质的是（）

A:CH3COOHB:NH3•

H2OC:CaCO3D:Cu(OH)23、指出下列物质的溶液中的微粒种类：

A:C2H5OH B:HF C:NaOH D:NaCl第26页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三二、离子反应1、概念：P15有（自由）离子参加或生成的反应2、离子反应的实质相互结合成新物质，使离子浓度减小3、（复分解型）离子反应的条件（1）有固体析出常见物质的溶解性（2）有难电离的物质生成（3）有挥发性物质生成第27页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三4、离子方程式（1）概念：P16（2）书写方法写：改：删：查：——基础——关键——途径——保证正确的化学方程式成实际的存在形式删去未反应的离子原理、拆写、守恒第28页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三练习：写出下列反应的离子方程式：1、H2SO4+NaOH2、HCl+KOH3、HNO3+Ba(OH)2（3）离子方程式的意义表示了反应的实质表示一类反应思考：H++OH-=H2O什么意义？第29页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三1、写出符合CO32-+2H+=H2O+CO2↑的化学方程式2、写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式：（1）实验室制氢气（2）实验室制氧气（3）实验室制二氧化碳（4）用FeS与稀盐酸反应制取H2S（5）硫酸氢钠与小苏打练习第30页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三（6）Cu与浓硫酸反应（7）铜与浓硝酸（8）碳酸氢钙与少量、过量烧碱（9）碳酸氢镁与少量、过量烧碱（10）纯碱中逐滴加入过量稀盐酸（11）稀盐酸中滴加少量纯碱（12）石灰水中通入少量二氧化碳（13）石灰乳中通入少量二氧化硫（14）氯化钙与烧碱浓溶液混合第31页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三3、已知：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；

Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-；

2Fe3++2I-=2Fe2++I2写出下列反应的离子方程式（1）FeBr2溶液中通入少量Cl2；（2）FeI2溶液中通入少量Cl2；（3）FeBr2溶液中通入过量Cl2；（4）FeBr2溶液中通入等量Cl2；第32页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三4、下列离子方程式正确的是：A、2Fe+6H+=2Fe3++3H2B、Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-C、HF+OH-=H2O+F-D、CaCl2+CO32-=CaCO3+2Cl-第33页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三5、离子共存问题⑴离子间能发生复分解反应的离子不能共存，如生成挥发性物质,生成弱酸、弱碱和水等。⑵离子间能发生氧化还原反应的离子不能大量共存，如常见的强氧化性离子MnO4-、Fe3+等与还原性离子S2-、I-等不共存。⑶、当有附加条件时还需综合考虑。第34页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[练习]判断下列各组离子能否大量共存ANa+、HS-、Cu2+、Cl-

BHS-、Na+、OH-．K+

CK+、MnO4－、Cl－、H+

DH+、Cl-、Na+、SO32-

EK+、S2－、Cl－、Na+

FK+、SO42-、SO32-、H+、第35页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是（）

A.Ca2+、Na+、NO3-、SO42-B.Mg2+、Cl-、Al3+、SO42-C.K+、Cl-、HCO3-、NO3-D.Ca2+、Na+、Fe3+、NO3-B第36页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三1.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化;

2.化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应;

3.化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应.第三节化学反应中的能量变化如：Al与HCl，C、H2、CH4等在O2中的燃烧；酸与碱的中和反应；CaO溶于水等如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应.C.灼热的碳与CO2的反应等第37页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应吸热反应反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程第38页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三一.反应热

在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。1.符号：△H2.单位：kJ/mol注：单位中的每mol是与整个反应对应的，即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。第39页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三5.放热反应：

放出热量的化学反应。(放热>吸热）△H为“-”或△H

<0

吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H为“+”或△H

>06.吸热反应：3.测量条件：一定压强下，敞口容器中发生的反应4.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热第40页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三二.热化学方程式定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，△H=-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=-571.6kJ/mol注：气体用g；液体用l；固体用s2、意义：不仅表明化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。第41页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三2.书写要点：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，①标聚集状态（s、l、g）②右端标热量数值和符号，△H：吸热用“+”，放热用：“-”。③系数单位是“摩”，而不是“个”。△H=+131.3kJ/mol第42页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三④系数可用分数，但热量值要相应变化。如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=1H2O(l)，△H=-285.8kJ/mol⑤不注明条件，既指:(250C，1.01×105Pa)第43页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[练习1]1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方程式。第44页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[讨论]1.为什么聚集状态不同，热量值不同？答：液态水变成水蒸气要吸收热量2.若反应物状态不同，而生成物状态相同，那么热量值相同吗？答：不同第45页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[练习2]同温、同压下，比较Q1与Q2的大小：S(g)+O2(g)==SO2(g)；△H=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)==SO2(g)；

△H=-Q2kJ/molQ1>Q2第46页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[例1]已知：C(s)+O2(g)==CO2(g)；

△H=-393.5kJ/mol要获得1000千焦热量，需燃烧多少克碳？30.5克第47页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[练习3]已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)；

△H=-290.6kJ/mol求1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？14.53kJ第48页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[小结1]1.反应热2.热化学方程式（1）意义（2）书写要规范第49页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[自我检测]3molCH4燃烧时，生成液态水和CO2

同时放出2670.9KJ的热。请写出热化学方程式。2.常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧，放出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。第50页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三[自我检测]3.1836年，俄国化学家盖斯指出：化学反应的热效应仅与反应物的最初状态和生成物的最终状态有关，而与中间步骤无关。按此规律，结合下列热化学方程式：C(s、金刚石)+O2(g)==CO2(g)；△H=-395.41kJ/molC(s、石墨)+O2(g)==CO2(g)；△H=-393.51kJ/mol回答有关问题：（1）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，————的稳定性更大。第51页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三自我检测题答案：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ/mol2.

CO(g)+O2(g)=CO2(g);△H=-282.6kJ/mol3.（1）

C(s、石墨)==C(s、金刚石)；△H=+1.90kJ/mol

（2）石墨第52页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三二、燃料的充分燃烧[问题]1.什么是化石燃料?目前使用最多的燃料是什么?2.燃料充分燃烧的条件是什么?

3.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造成什么后果?4.为什么固体燃料要粉碎后使用?5.导致酸雨形成的主要原因是什么?6.怎样高效清洁的使用煤炭?第53页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三1.人类当前所需能源的主要来源是化石燃料――煤、石油、天然气。2.人类应当树立节能意识：(1）化石燃烧无法再生；(2）提高燃烧效率，节约能源。3.使燃料充分燃烧的措施：(1）通入适当过量的空气；(2）燃料与空气要有足够大的接触面积(固体燃料粉碎、液体燃料喷雾以增大燃料与空气的接触面)。4.煤炭的气化和液化，既防止污染，又提高燃烧效率。第54页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三例题：1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小A：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量∴Q2＞Q1第55页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三B:S(g)+O2(g)=SO2(g)+Q1S(S)+O2(g)=SO2(g)+Q2例题：1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，在氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量第56页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三C:C(S)+1/2O2(g)=CO(g)+Q1C(S)+O2(g)=CO2(g)+Q2例题：1、在同温、同压下，比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小固态C氧化为CO，释放出热量Q1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量Q3，两次释放热量的总和Q1+Q3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量Q2，∴Q2＞Q1第57页，讲稿共65页，2023年5月2日，星期三D:H2(g)+Cl2(g)=2HC