《湖南省长沙市高中化学 第一章 化学反应与能量 1.1 化学反应与能量变化课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南省长沙市高中化学 第一章 化学反应与能量 1.1 化学反应与能量变化课件 新人教版选修4（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 化学反应和能量,第一节 化学反应和能量的变化,知识回顾：,1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？,活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应,2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？,多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳,3、化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）,从化学键的角度加以分析,从能量守恒的角度加以分析,一、反应热 焓变,化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量（或转换成相应的热量）来表述，叫做反应热,恒压下，用“焓变”表示反应热。,1、符号： 2、单位：,H,kJ/mol
2、或 kJ mol1,3、规定：,放热反应(体系能量降低)：,H 0，,H为“”,吸热反应(体系能量升高)：,H 0，,H为“ + ”,放热,H0,H生成物总能量反应物总能量（宏观）,吸热,H0,H2+Cl2=2HCl,H反应物总键能生成物总键能（微观）,从键能角度看：,H436 kJ/mol243 kJ/mol 431 kJ/mol2183kJ/mol,石墨、金刚石哪个更稳定？,判断物质的稳定性,二、反应热的应用,例 1：1mol C与 1mol H2O(g) 反应生成 lmol CO(g) 和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H = kJ/mol。,例 2：
3、拆开 1mol HH键、1mol NH键、1mol NN键 分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ， 则1mol N2生成NH3的反应热为 ， 则1mol H2生成NH3的反应热为 。,相当于 1/3 mol N2,131.5,92.0 kJ/mol,30.67 kJ/mol,课堂练习：,3、下列叙述正确的是 （ ） A.化学反应一定伴随能量的变化 B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热 C.若H0，则反应物的能量高于生成物的能量,A C,4、已知：H + H H2；H=436KJ/mol，则下列叙述正确的是 （ ） A.2个H原子的能量高于1个H2的能量 B.2个H原子的
4、能量低于1个H2的能量 C. H原子比H2分子稳定 D.H2分子比H原子稳定,A D,5、下列变化过程中会放出热量的是 （ ） 硝酸铵溶于水物质的燃烧苛性钠溶于水 生石灰放入水中 醋酸的电离 A仅 B仅 C仅 D,D,思考 交流,1、 与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？ 2、正确书写热化学方程式应注意哪几点？,提出问题：我们已经认识了反应热，那么如何在化学方程式中正确反映其热量的变化？,三、热化学方程式的书写,1、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。,表示1mol气态H2与1mol气态碘完全反应，生成2mol气态HI时，放出14.9kJ的热量。,注：单位
5、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。,2、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。,课堂练习：,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,3、书写要点：, 一般应注明反应的温度、压强；,（常温常压时不注明）, 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；,(5) H只放右边（数值及单位）；单位为 kJ/
6、mol 放热： H 0；,(3) 系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数；故系数可以是整数、分数、小数；,(4)H的值与系数相匹配。,系数加倍，H值也加倍。,正逆反应的H绝对值相等，符号相反。,2、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。1克CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出Q kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。,3、已知：S(s)+O2(g)=SO2(g) H=- 290.6 kJ/mol 求1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？,14.53kJ,5、已知：H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) H= 184.6kJ/mol 则反应 HCl(g) = 1/2 H2(
7、g) + 1/2 Cl2(g) 的H为（ ）,D,A、 +184.6 kJ/mol B、 -92.3 kJ/mol C、 -369.2 kJ/mol D、 +92.3 kJ/mol,6、在同温、同压下，比较下列反应放出热量H1 、 H2的大小,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),Q2Q1,H1 = -Q1 kJ/mol,H2= -Q2 kJ/mol,H2 H1,1、定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol水时的反应热。 研究条件：稀溶液 反应物：酸与碱 生成物及其物质的量：水 1mol 中和热为：57.3kJ/mol,注：强酸与弱碱反应
8、，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热 57.3KJ,三、中和热：,小于,如果我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢？请大家讨论回答。,Q =m c t Q :中和反应放出的热量。 m ：反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 t ：反应前后溶液温度的差值。,我们如何得到上述数据呢？,2、实验原理,Q =（V酸酸V碱碱）c（t2t1） ,实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL，它们的浓度分别为0.50 mol/L和0.55 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为1 g/c
9、m3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g),Q = （501501）4.18（t2t1） =0.418（t2t1）kJ ,Q =m c t,思考：式表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？,Q = 0.418（t2t1）kJ ,仪器：大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）、 温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 药品：0.50 mol/L 盐酸、 0.55 mol/L NaOH溶液,3、实验室测定反应热的简易装置及注意事项,实 验 步 骤,1.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
10、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，如下图所示。,中和热的测定,大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？,两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,温度
11、计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。,3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入表格。,. 酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。,4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小
12、烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。,实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？,为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。,5.重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。,1、你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。,可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成
13、误差） 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。,实验讨论,2、本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？,会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。,3、若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（
14、假定各步操作没有失误）？,否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。,1、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。 （1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_ kJ的热量。 （2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，放出_kJ的热量。,28.7,28.7,课堂练习：,2、判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。,大烧杯上没有盖硬纸板 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验 实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验,变小,变小,变小,不变,
