高中化学全套ppt课件

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1、 第一章化学反应与能量 化学反应与能量的变化 从物质的角度 有新物质生成 从微粒的角度 原子重新组合的过程 从化学键的角度 旧键的断裂和新键的形成 从能量的角度 释放或贮存能量的过程 化学反应的本质 一 焓变反应热 1 反应热 恒 等 压过程 反应前后压强不变 体积改变敞口 针筒 活塞 在化学反应过程中放出或吸收的热量 恒 等 容过程 反应前后体积不变 压强改变密闭容器 体积不变容器 2 焓变 焓 热力学状态函数 焓变 在一定条件下 恒压 的反应热生成物与反应物的焓值差 焓变符号 H 焓变单位 kJ mol 测量条件 恒压下 一般为敞口容器中 吸热 环境对体系做功自身能量增加 放热 体系对环境

2、做功自身能量减少 3 反应热产生的原因 从物质所具有的能量角度 反应物的总能量 生成物的总能量 生成物的总能量 反应物的总能量 H 0 H 0 放热反应 吸热反应 183kJ mol 理论值 H 184 6kJ mol 实验值 H 化学键断裂 吸热化学键形成 放热 从化学键的角度 4 常见吸热反应与放热反应 放热反应 放出热量的化学反应 H为 或 H 0 常见放热反应 中和反应燃烧反应活泼金属与酸反应大多数化合反应 吸热反应 吸收热量的化学反应 H为 或 H 0 常见的吸热反应 大多数分解反应某些金属氧化物的还原反应C CO2C H2OBa OH 2 8H2O NH4Cl 已知拆开1molH2

3、中的化学键要吸收436kJ的能量 拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量 形成水分子中的1molH O键要放出463kJ的能量 试说明2H2 O2 2H2O中的能量变化 练习 H 484kJ mol 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 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 7KJ mol 练习 二

4、 热化学方程式 表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式 热化学方程式书写要点 需注明反应的温度和压强 如在25 101KPa下进行的反应 可不注明温度和压强 应注明反应物和生成物的状态 气体用g 液体用l 固体用s 溶液用aq 2H2 g O2 g 2H2O g H1 Q1kJ mol2H2 g O2 g 2H2O l H2 Q2kJ mol 化学计量数表示物质的量 而不是分子个数 化学计量数可以是整数 可以是分数 化学计量数与 H成正比 当化学计量数不同时 其 H不同 H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 8kJ mol 右端标注热量数值和符号 H 吸热用 放热用 2H2

5、 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1 已知在25 101kpa下 1gC8H18 辛烷 燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48 40kJ热量 表示上述反应的热化学方程式正确的是A C8H18 1 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O g H 48 40kJ mol 1B C8H18 1 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O 1 H 5518kJ mol 1C C8H18 1 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O 1 H 5518kJ mol 1D C8H18 1 25 2O2 g 8CO2 g 9H2O 1 H 48 40kJ mol 1 B 2 1克甲烷在空气

6、中燃烧 恢复常温下测得放出热量55 625KJ 试写出热化学方式 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol 3 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 CO g 1 2O2 g CO2 g H 282 6kJ mol 2H2 g O2 g 2H2O l H1 Q1kJ molH2 g 1 2O2 g H2O l H2 Q2kJ mol 4 比较Q1和Q2的大小 H1和 H2的大小 Q1 Q2 H1 H2 注意 热量比较比数值 H比较带符号 练 比较Q1 Q2的大小 H1 H2的大小 S g O2 g SO2 g H1 Q

7、1kJ molS s O2 g SO2 g H2 Q2kJ mol Q1 Q2 H1 H2 注意 对于可逆反应 当反应逆向进行时 其反应热与正反应的数值相等 符号相反 其反应热是指反应物完全转变成生成物放出或吸收的热量 6 已知 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol要获得1000kg热量 需燃烧多少克碳 30 5g 备用 已知 S s O2 g SO2 g H 290 6kJ mol求1 6g硫燃烧成为SO2气体 放出多少热量 14 53kJ 三 中和反应反应热的测定 1 中和热 酸与碱反应生成1molH2O时释放的热量称中和热 数值 稀溶液中 强酸和强碱中和时 H 57

8、3kJ mol 2 中和反应反应热的测定 原理 Q mc t 仪器及药品 实验步骤 实验步骤 a 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 如上图所示 该实验也可在保温杯中进行 b 用一个量筒量取50mL0 5mol L盐酸 倒入小烧杯中 并用温度计测量盐酸的温度 记录 把温度计上的酸用水冲洗干净 c 用另一个量筒量取50mL0 55mol L氢氧化钠 并用温度计测量氢氧化钠的温度

9、记录 d 把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯 注意不要洒在外面 盖好盖板 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液 并准确量取混合溶液的最高温度 记为终止温度 记录 e 重复实验步骤2 4三次 如何提高中和热测定的准确度呢 增强保温 隔热措施 减少实验过程中热量的损失 不断搅动 使热量分散均匀使用稀酸溶液和稀碱溶液 减少溶解热的干扰使用强酸和强碱溶液 减少电离热效应的干扰 第一章化学反应与能量 第二节燃烧热能源 若2 6g乙炔 C2H2 气态 完全燃烧生成液态水和CO2 g 时放热130kJ 则乙炔燃烧的热化学方程式为 C2H2 g 5 2O2 g 2C

10、O2 g H2O l H 1300kJ mol 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2600kJ mol 反应热 燃烧热 中和热 溶解热 一 燃烧热 1 定义 101kPa时 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 例子 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol890 31kJ mol就是甲烷的燃烧热 2 注意问题 研究内容 放出的热量 H 0 单kJ mol 研究条件 25 101kPa 反应程度 完全燃烧 产物是稳定的氧化物 燃烧物的物质的量 1mol CO2 g H2O l SO2 g 如 CH

11、S 一些物质燃烧热 1 能否根据式子1 2CH4 g O2 g 1 2CO2 g H2O l H 445 15kJ mol认为甲烷的燃烧热是445 15kJ mol 2 已知 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molH2 g 1 2O2 g H2O g H 241 8kJ mol求氢气的燃烧热 答 H 285 8kJ mol 练习 2 请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式 C 石墨s O2 g CO2 g H 393 5kJ molC 金刚石s O2 g CO2 g H 395 0kJ mol 因为石墨与金刚石的晶体结构不同 其具有的能量也不相同 石墨与金刚石的燃烧热

12、为什么不相同 燃烧热与中和热的区别与联系 放热反应 H 0 单位kJ mol 1mol可燃物 可能是1mol也可以是0 5mol 不限 不限量 H2O1mol 1mol反应物完全燃烧时放出的热量 不同的物质燃烧热不同 酸碱中和生成1molH2O时放出的热量 强酸强碱间的中和反应中和热大致相同 均约为57 3kJ mol 二 能源 1 能源定义 2 能源种类 3 我国现阶段能源构成 4 能源研究热点课题 练习 1 下列性质中 能说明乙醇宜作燃料的是 燃烧时发生氧化反应 充分燃烧的产物不污染环境 乙醇是一种再生能源 燃烧时放出大量的热 A B C D D 2 1 5g火箭燃料二甲基肼 CH3NHN

13、HCH3 完全燃烧 放出50kJ热量 则二甲基肼的燃烧热为 A 1000kJ molB 1500kJ molC 2000kJ molD 3000kJ mol C 3 家用液化气中主要成分是丁烷 当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时 放出热量5 105kJ 写出丁烷燃烧的热化学方程式 第一章化学反应与能量 第三节化学反应热的计算 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ mol 已知 H2O g H2O l H 44kJ mol是否可以求出氢气的燃烧热 H2 g 1 2O2 g H2O l H2 H1 H 285 8kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l

14、H2 285 8kJ mol 上式中的 H1是否表示氢气的燃烧热 一 盖斯定律 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 条条大路通罗马 CO g C s CO2 g 已知CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ molC s O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol求算C s 1 2O2 g CO g H1 C 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 方法 写出目标方程式 确定 中间产物 要消去的物质 变换方程式 H要同

15、时变化 然后用消元法逐一消去 中间产物 得到目标方程式并进行相应的运算 例1 写出石墨变成金刚石的热化学方程式 25 101kPa时 说明 1 可以在书中查找需要的数据 2 并告诉大家你设计的理由 用一用盖斯定律 石墨能直接变成金刚石吗 先思考 之后小组讨论汇报 查燃烧热表知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金刚石 s O2 g CO2 g H2 395 0kJ mol 所以 得 C 石墨 s C 金刚石 s H 1 5kJ mol 你知道神六的火箭燃料是什么吗 例2 某次发射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃烧 生成N2 液态H2O 已知 N2 g 2O

16、2 g 2NO2 g H1 67 2kJ molN2H4 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 mol 二 反应热的计算 一 元素周期表38楷体 1 元素周期表36楷体 元素周期表34楷体 元素周期表34黑体 蓝字 记录 绿字 了解 红字 重要 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 一 化学反应速率 用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示 符号 v 单位 moL L min 或moL L s 等 表达式 1 化学反应速率 反应速率比 方程式系数比 浓度变化量比 指明反应速率所属物质同一反应 如用不同物质表示 数值可能不同 但表示的意义相同 2 注意问题 化学反应速率为平均速率且速率取正值 练习 反应A 3B 2C 2D在四种不同条件下的反应速率为 1 v A 0 3mol L s 2 v B 0 6mol L s 3 v C 0 4mol L s 4 v D 0 45mol L s 则该反应速率的快慢顺序为 1 4