高中化学 1_1《化学反应与能量的变化》课件1 新人教版选修4

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第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 化学反应有新物质生成，伴有 能量变化 ，常表现为热量变化 ( 还有光能、电能等 ) 。 铁在纯氧中点燃 1. 常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 知识回顾 大多数化合反应 所有燃烧反应 酸碱中和反应 活泼金属与酸、水反应 大多数分解反应 H 2 还原 CuO C(s)+H 2 O(g) Ba(OH) 2 · 8H 2 O 与 NH 4 Cl 固体的反应 讨论： 决定一个 化学反应是放热反应还是吸热反应是由条件（如加热）决定吗？请举例说明。 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 反应物总能量 生成物总能量 VS 2. 引起化学反应中的能量变化的原因：（宏观） 由生成物和反应物的焓值差 ( 即焓变 ) 决定。 3. 各种物质都储存化学能 （焓，符号 H ） 能量 反应进程 反应物 生成物 焓变 反应热 （ 1 ）化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做 反应热 。恒压条件下，反应热等于焓变。 （ 2 ）符号：△ H 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。 练习 ：已知在 101kPa 时石墨比金刚石稳定。 1mol 石墨转化为金刚石，要吸收 1.895kJ 的热能。据此，试判断 1mol 的石墨与 1mol 的金刚石所具有的总能量的大小关系如何？ 请你分别计算出 H 2 +Cl 2 ==2HCl 吸收和放出的热量是多少？ 并判断其能量变化？ 点燃 4. 引起化学反应中的能量变化的原因：（微观） 断开化学键吸收的 总 能量 小于 形成化学键释放出的 总 能量，反应 放出能量 。 能量 反应进程 断键吸收能量 成键释放能量 H Cl Cl H - - - - 释放能量 H Cl Cl H 当∆ H 为 “ － ” （ ∆ H<0 ）时，为放热反应 当∆ H 为 “ ＋ ” （ ∆ H>0 ）时，为吸热反应 5. ∆ H 的计算 思考一： 1molH 2 与 1molCl 2 反应生成 2molHCl 释放出 184.6kJ 的热量，则该反应的△ H 1 = ； 思考二： 已知拆开 1mol H 2 中的化学键要吸收 436 kJ 的 能量，拆开 1mol O 2 中的化学键要吸收 496 kJ 的能量，形成水分子中的 1mol H — O 键要放出 463 kJ 的能量，试说明 2H 2 O === 2H 2 + O 2 中的能量变化。 ∆ H ＝ 生成物 的总能量－ 反应物 的总能量 ∆ H ＝ 吸收热量总和 － 放出热量的总和 ∆ H ＝ 反应物键能总和－ 生成物键能总和 1. 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 C B. B 的能量一定高于 D C. 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 C 巩固练习 1 影响焓因素： 物质本身性质和 状态 ⑴ 1gH 2 O( l ) 变成水蒸气需要升温还是降温？ ⑵液态水变成水蒸气需要吸热还是放热？ ⑶ 1g 液态 H 2 O 和 1g 气态 H 2 O 所具有的能量是否相同？ 哪个大？ 随堂练习 2 随堂练习 3 已知 （ 1 ） H 2 ( g ) ＋ 1/2O 2 ( g ) ＝ H 2 O ( g ) ΔH 1 = a kJ/mol （ 2 ） 2H 2 ( g ) ＋ O 2 ( g ) ＝ 2H 2 O ( g ) ΔH 2 = b kJ/mol （ 3 ） H 2 ( g ) ＋ 1/2O 2 ( g ) ＝ H 2 O ( l ) ΔH 3 = c kJ/mol （ 4 ） 2H 2 ( g ) ＋ O 2 ( g ) ＝ 2H 2 O ( l ) ΔH 4 = d kJ/mol 则 a 、 b 、 c 、 d 的关系正确的是 。 A 、 ad>0 C 、 2a=b< 0 D 、 2c=d>0 C 巩固练习 4 4. 氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏 1mol H － H 键消耗的能量为 Q 1 kJ ， 破坏 1mol O = O 键消耗的能量为 Q 2 kJ ， 形成 1mol H － O 键释放的能量为 Q 3 kJ 。 下列关系式中正确的是（ ） A. 2Q 1 + Q 2 > 4Q 3 B. 2Q 1 + Q 2 < 4Q 3 C. Q 1 + Q 2 < Q 3 D. Q 1 + Q 2 = Q 3 B 引起化学反应中的能量变化的原因： （ 1 ）宏观：在化学反应中，反应物的总能量与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 《 国际热疗学报 》 、 《 微创治疗 》 杂志首次报道了中科院理化技术研究所科研人员利用碱金属实现肿瘤高温消融治疗的新方法。 ※ 需要一种能体现碱金属的用量与放 出热量关系的表达式 思考 交流 与化学方程式相比，新化学方程式有哪些不同？ H 2 (g)+ O 2 (g)===H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 H 2 (g)+I 2 (g)=====2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 200℃ 101kPa 物质变化 H 2 (g)+I 2 (g)======2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 能量变化 ◆ 方程式包含 物质变化 和 能量变化 两个部分。 ◆ 注明反应的 温度 和 压强。 ◆ 物质后标注 物质状态。 ◆ 化学计量数可为 整数或分数 。 H 2 (g)+ O 2 (g)===H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 200℃ 101kPa H 2 (g)+I 2 (g)======2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 热化学反应方程式 热化学方程式中的物质变化和反应热之间的关系 思考 交流 H 2 (g)+ O 2 (g)===H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 H 2 (g)+I 2 (g)=====2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 结论一： 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。 温度、压强 H 2 (g)+ O 2 (g)===H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 H 2 (g)+I 2 (g)=====2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 200℃ 101kPa H 2 (g)+ O 2 (g)==H 2 O( g ) △H= － 241.8 kJ/mol 1 2 H 2 (g)+ O 2 (g)==H 2 O( l ) △H= － 285.8 kJ/mol 1 2 物质状态 == H 2 O(l) H 2 O(g) △H= － 44.0kJ/mol 物质状态 结论二： 热化学方程式需注明 物质状态 固态 ------------- s 液态 ------------- l 气态 ------------ g 稀溶液 --------- aq 物质状态 H 2 (g)+ O 2 (g)===H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 H 2 (g)+I 2 (g)=====2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 结论三： 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。 计量系数 H 2 (g)+ O 2 (g)===H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 H 2 (g)+I 2 (g)=====2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 200℃ 101kPa ∆H 单位中 mol 的含义 - 1 ∆H 单位中“ mol ” 表示 每摩尔反应所放出的热量 ，∆ H 的值 与方程式中的计量系数有关 。 - 1 H 2 (g)+ O 2 (g)===H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 H 2 (g)+I 2 (g)=====2HI(g) △H= － 14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 例： H 2 (g)+ O 2 (g)==H 2 O(g) △H= － 241.8kJ/mol 2 1 2 H 2 (g)+O 2 (g)== 2 H 2 O(g) △H= － 483.6 kJ/mol 当参加反应的物质的化学计量数增大一倍时，反应热也增大一倍 热化学方程式定义： 表示 参加反应物质的量 和 反应热 的关系的化学方程式 ———— 热化学方程式。 《 国际热疗学报 》 、 《 微创治疗 》 杂志首次报道了中科院理化技术研究所科研人员利用碱金属实现肿瘤高温消融治疗的新方法。 ※ 只要写出反应原理的热化学方程式就可以 控制反应物的量 ; 热化学方程式书写注意事项 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/mol 2 、 需注明反应的温度和压强， 如不注明条件， 即指 : 25℃ 1.01×10 5 Pa ； 3 、 物质后需 标状态 （ s 、 l 、 g 、 aq ） 4 、 化学计量数可以是整数也可以是分数，与 △ H 成比例 1 、当 1mol 气态 H 2 与 1mol 气态 Cl 2 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。 H 2 (g)+Cl 2 (g)=2HCl(g) ∆ H =-184.6KJ/mol 练习： 而这些书写也是对的！！！