河北省涞水波峰中学高一化学必修二课件2.2.1化学反应中的热量（共77张）

化学反应中的热量“神州”八号发射升空精彩瞬间镁条的燃烧闪电时产生氮氧化物化学变化中除有新物质生成外，必然伴随有能量（热能、光能、电能）的变化。利用化学反应：一是制取物质；二是利用反应中的能量思考：请同学们列举你了解的在生活中应用到的化学反应中的能量化学反应中的热量变化

实验现象用手触摸的感觉化学方程式1、用镊子取2段镁条放入试管中，加入约2mL稀盐酸；

2、解开塑料袋中间的绳子，使Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl固体充分混合。

分组实验实验方案实验现象结论实验一：镁条与盐酸反应，用手触摸试管，感受温度。实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，用手触摸烧杯外壁，感受温度。试管外壁发热镁与盐酸反应有热量放出温度降低氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应需要吸收热量活动与探究一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化1、放热反应与吸热反应吸热反应：有吸收热量

的化学反应放热反应：有热量

放出的化学反应判断下列反应是放热反应还是吸热反应：(1)镁条的燃烧；(2)高温下木炭与二氧化碳分生成一氧化碳；(3)氧化钙与水反应。(4)盐酸和氢氧化钠溶液反应需要加热进行的反应是否就是吸热反应?问题解决一.化学反应中的能量变化按能量变化放热反应:放出热量的化学反应吸热反应:吸收热量的化学反应1.2.常见的放(吸)热反应1.所有的燃烧反应2.大多数化合反应3.酸碱中和反应4.金属与酸的反应5活泼金属与水反应放热反应吸热反应化学反应1大多数分解反应2.氢氧化钙与氯化铵晶体的反应3.C(s)+CO2(g)==2CO(g)4.C(s)+H2O(g)＝＝CO(g)+H2(g)△注意：需要加热的反应不一定是吸热反应.高温问题解决判断下列反应是放热反应还是吸热反应：1.镁条的燃烧。2.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。3.氧化钙与水的反应。4.高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)。5.炸药爆炸6.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应7.炽热的碳与CO2的反应8.甲烷在氧气中的燃烧

为什么有的反应放出热量，而有的反应吸收热量？反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应生成物的总能量高反应物的总能量低吸热反应从宏观角度分析放(吸)热反应中的能量变化反应物总能量高生成物总能量低放热反应反应物总能量低生成物总能量高吸热反应+放出的能量+吸收的能量

吸收能量吸热放热反应物生成物能量反应过程

旧键的断裂新键的形成吸热放热反应物生成物能量反应过程∑E反

＞∑E生∑E反＜∑E生

放出能量

放热反应

吸热反应∑E放

＞∑E吸∑E放

＜∑E吸从微观角度分析化学反应：旧键的破坏和新键的形成。H····Cl··

：＋→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl断开断开形成

信息提示：实验测得，在25℃,101KPa条件下，将1molH2(H-H)变为2molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子变成1molH2(H-H)放出436kJ能量，这个能量就是H-H的键能。点燃能量\KJ1molH2(1mol

H-H)2molH436KJ436KJ断键吸收能量成键放出能量微观：化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成能量反应进程断旧键吸收的总能量成新键释放的总能量HClClH----释放能量HClClH问题探究一：请你想一想：从能量守恒的角度分析为什么有的化学反应是放热的，有的化学反应是吸热的？讨论：水往低处流的过程中，能量发生了什么变化？

能量守恒定律:能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。反应物总能量高生成物总能量低能量反应进程宏观：化学反应中能量变化的原因—反应物与生成物总能量的相对大小释放能量从微观角度分析吸热反应:断开化学键所吸收的能量>形成化学键所放出的能量放热反应:断开化学键所吸收的能量<形成化学键所放出的能量E反应物=E生成物+能量E反应物+能量=E生成物问题探究二：请你想一想：从化学反应的本质考虑一个化学反应是放热反应还是吸热反应取决于什么？化学反应的本质是:

旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。（1）宏观：化学反应中，化学反应中能量变化主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。（2）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。小结断键吸收总能量<成键放出总能量断键吸收总能量>

成键放出总能量反应物的总能量>生成物的总能量反应物的总能量<生成物的总能量

放热反应

吸热反应1、化学反应中能量变化原因2、化学反应中能量变化遵循能量守恒定律

化学变化中除有新物质生成外，必然伴随有能量（热能、光能、电能等）的变化,

而热能变化是常见的表现形式。结论：1、下列说法中错误的是（）A、放热反应的反应物总能量，高于生成物的总能量B、需加热或点燃才发生的反应必为吸热反应C、酸与碱的中和反应是放热反应D、焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应B典型例题：2、判断下列说法是否正确：（1）（2）一个反应是吸热或放热与反应条件没有直接联系，与反应物与生成物的总能量的相对大小有关。（3）化学反应中的能量变化都表现为热能变化。物质发生化学反应都伴随着能量的变化（4）化学反应中的能量变化主要由化学键的变化引起的3、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C４、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<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B３、判断下列反应是放热反应还是吸热反应：1.镁条的燃烧。2.高温煅烧石灰石。3.氧化钙与水的反应。4.盐酸与氢氧化钠溶液反应放热吸热放热放热放热放热吸热吸热吸热5.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。6.炸药爆炸7.Ca(OH)2和NH4Cl的反应8.炽热的碳与H2O的反应9.甲烷在氧气中的燃烧

３、如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中.试回答下列问题：

(1)实验中观察到的现象是_________.

(2)产生上述现象的原因是_________.

(3)写出有关反应的离子方程式.

(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量

(填“大于、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量.练习关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是（）A.需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定能发生C.吸热反应在常温下不一定不能发生D.反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应E.吸热反应中的反应热(△H)为正值F.C(s)+O2(g)==CO2(g)△H=393.6kJABF

化学反应中为什么会伴随着能量转化？思考：想一想：在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中化学键的断裂，又有生成物中化学键的形成，化学能也随之而改变。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？在反应H2+Cl2

＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，H－Cl键能为431kJ，判断该反应是反应

放热课堂练习一则(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋247kJ＝683kJ，

(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862kJ，

(3)反应中放出的热量的计算：862kJ—683kJ=179kJ（1）宏观：化学反应中，化学反应中能量变化主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。（2）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。小结断键吸收总能量<成键放出总能量断键吸收总能量>

成键放出总能量反应物的总能量>生成物的总能量反应物的总能量<生成物的总能量反应放出能量反应吸收能量2、化学反应中能量变化遵循能量守恒定律1、化学反应中能量变化原因3.反应热(1)定义：在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。(2)符号：(3)单位：放热反应：△H取负值（△H<0）吸热反应：△H取正值（△H>0）△H

kJ•mol－1

H2(g)

+Cl2(g)==2HCl(g)

△H=-184.6kJ/mol二.热化学方程式1.定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H＝-483.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H＝-571.6kJ/mol结论：同种物质聚集状态不同，能量不同2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H＝-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H＝-285.8kJ/mol结论：△H

的值与化学计量数成正比化学计量数只表示物质的量，可用分数书写热化学方程式注意事项:（1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。

（2）用△H标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。（3）反应温度、压强不同其△H也不同，中学阶段指的是标准状况。（4）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。（5）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同，即△H的值与计量数成正比。

例：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=akJ/mol你能推算a＝?则H2O(l)＝H2(g)+1/2O2(g)△H=bkJ/mol想想：b=?根据：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/molb＝－a=+285.8kJ/mola=－285.8kJ/mol1、下列热化学方程式书写正确的是A．2SO2+O2====2SO3△H=－196.6kJ/molB．H2(g)+O2(g)===H2O(g)△H=－241.8kJC．2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△H=－571.6kJ/molD．C(s)+O2(g)===CO2(g)△H=+393.5kJ/mol

练习：C在相同条件下，比较下列热化学方程式Q1与Q2的关系问题解决：Q1=

Q2Q3<

Q42Q5<

Q62A2(g)+B2(g)==2A2B(g)△H＝-Q12A2B(g)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q2①Q3与Q4的关系2A2B(g)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q32A2B(l)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q4②Q5与Q6的关系A2B(g)==A2(g)+½B2(g)△H＝+Q52A2B(l)==2A2(g)+B2(g)△H＝+Q6③

[例1]250C，1.01×105Pa下，1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。

1）.根据反应热书写热化学方程式1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量32g×9.36kJ/g=299.52kJ

1mol硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为：S(固)+O2(气)=SO2(气)；△H=-299.52kJ•mol-1S+O2=SO2

[练习1]250C，1.01×105Pa下，4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。2CO(气)+O2(气)=2CO2(气)；△H=-134.4kJ•mol-

2CO+O2=2CO22×28gQ9.6kJ4g解：设2molCO燃烧放出的热量为Q2×28g:4g=Q:9.6kJ

Q=134.4kJ放热

[例2]在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-572kJ•mol-

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ•mol-由1mol氢气和3mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。2.）根据热化学方程式求反应热解：Q=(572kJ÷2)+(890kJ×3)=2956kJ

[练习2]已知：

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+517.6kJ•mol-CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3kJ•mol-

则：1g氢气和1g甲烷分别燃烧后，放出热量之比约为(A)1:34(B)1:1.7(C)2.3:1(D)4.6:1517.6/4分析：890.3/16=517.6890.3/4≈500×4900≈2.21选C

[例3]在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-

571.6kJ•mol-C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ•mol-5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y答：氢气和丙烷的体积比为3：1x+y=5(571.6/2)(x)+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:13.）求混合物的组成x=3.75moly=1.25mol例1.已知每1mol碳完全燃烧生成二氧化碳时将放出393.6kJ热量，写出该反应的热化学方程式。例2.已知每1mol辛烷（C8H18)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出5472kJ热量，写出该反应的热化学方程式。例3.已知每1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出889.6kJ热量，写出该反应的热化学方程式。例4.已知每1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出1366.8kJ热量，写出该反应的热化学方程式。例：合成氨的热化学方程式3H2(g)+N2(g)=2NH3(g);△H=－92.4KJ/mol,又知H－H键键能是436.0KJ/mol，N≡N键的键能是945.6KJ/mol，求NH3分子中N－H的平均键能是多少？请你试试：已知拆开1molH2需要消耗436kJ能量，拆开1molO2需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH－O能够释放463kJ能量。你能根据以上所给的数据判断反应：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放热反应吗？并通过计算得出△H=？C金刚石(S)+O2(g)===CO2(g)△H=－395.5KJ

•mol－1(1)C石墨(S)

+O2(g)===CO2(g)△H=－393.4KJ

•mol－1(2)写出石墨转化为金刚石方程式，并判断哪一种物质更稳定。

例：方程式(2)－(1)得：C石墨(S)==C金刚石(S)△H=+1.91KJ

•mol－1

石墨能量更低，更稳定。

通过这节课你学到了什么？1．能量转化的方式，特别是化学能与热能的相互转化。2．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3．学会热化学方程式的书写，学会判定放热反应和吸热反应。拓展三、盖斯定律

化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。即如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。已知：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=－393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=－283.0kJ/mol。求：C(s)+1/2O2=CO(g);△H=?△H3△H1C(s)+O2(g)CO2(g)CO(g)+1/2O2(g)△H2

调查分析：请你当参谋，家里是使用管道煤气还是用液化气或用电划算？16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图①现今用的燃料是什么？主要是什么？②燃料充分燃烧的条件有哪些？③燃料燃烧时，空气不足或大大过量，分别会造成什么后果？④导致酸雨的主要原因之一是什么？⑤怎样高效、清洁地利用煤炭？⑥怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率？三、燃料的充分燃烧空气不足，燃烧就不完全，浪费资源，产生的大量CO危害人体健康；过量的空气会带走部分热量，同样造成浪费将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面煤中所含硫在燃烧时会生成SO2要有适当过量的空气燃料与空气要有足够大的接触面积燃烧的条件A、与氧气接触B、达到着火点高效清洁利用煤炭的重要途径煤的气化（水煤气或干馏煤气）将焦炭在高温下与水蒸气反应，则得到CO和H2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

高温煤的液化练习：简要说明使煤炉中的煤充分燃烧所应采取的措施。打打开炉门开炉门打开炉门在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块燃烧时要有足够多的空气燃料与空气要有足够大的接触面物质天然气石油煤炭氢气甲醇热值KJ/g约56约48约3314323几种燃料的热值

氢气被公认是21世纪代替矿物燃料最理想的能源，讲述用氢气作为能源的优点．为什么质量相同的不同燃料，完全燃烧放出的热量不一样?宏观上看(同质量的燃料A和B)EA>EB反应物A的总能量高生成物的总能量低放出热量反应物B的总能量高生成物的总能量低A的热值比B的热值大微观上看(同质量的燃料A和B)当EA>EB时，A的热值比B的热值大当EA<EB

时A的热值比B的热值小燃料B燃烧放出的热量取决于形成化学键所放出的热量与其断开化学键吸收的热量的差值EB燃料A燃烧放出的热量取决于形成化学键所放出

的热量与其断开化学键吸收的热量的差值EA资料卡键能原子形成分子的过程中要放出能量．反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子间的共价键断裂，则吸收能量．拆开１mol气态物质中某共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能．共价键的键能越