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1、第二单元第二单元化学反应中的热量化学反应中的热量专题专题2 2化学反应与能量转化化学反应与能量转化2021/3/101庆典时的烟火庆典时的烟火2021/3/102问题讨论：问题讨论： 化学研究的目的是什么？化学研究的目的是什么？获得获得 物质物质 和和 能源能源 通过反应可以获得新物质通过反应可以获得新物质也可以获得能源（化学反应也可以获得能源（化学反应中伴随着能量变化）中伴随着能量变化）2021/3/103生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？请说出能量转化的方式。能量的变化？请说出能量转化的方式。 生活实例生活实例 能量转化方式能量转化方式
2、 绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用 把光能把光能化学能化学能动植物维系生命活动动植物维系生命活动 把化学能把化学能热能热能人们烤火（燃料燃烧）人们烤火（燃料燃烧） 把化学能把化学能热能热能电池发电电池发电 把化学能把化学能电能电能2021/3/1042021/3/105石油气的燃烧石油气的燃烧 镁条燃烧镁条燃烧闪电时产生氮氧化物闪电时产生氮氧化物2021/3/106“神州神州”八号发射升空精彩瞬八号发射升空精彩瞬间间2021/3/1072021/3/1082021/3/109化学反应总是伴随着各种能量的变化，而其中化学反应总是伴随着各种能量的变化，而其中最常见的是以最常见的是以热量热量的形
3、式的形式吸收和释放吸收和释放。 化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化 2021/3/1010实验实验1 钠与水的反应钠与水的反应(镁条镁条) 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5 mL 2 mol/L盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？实验实验2 氢氧化钡晶体与氯化铵反应氢氧化钡晶体与氯化铵反应向向烧烧杯杯中中加加入入约约7g氢氢氧氧化化钙钙，再再加加入入约约10g氯氯化化铵铵晶晶体体，再再将将固固体体混混匀匀，使使之之充充分分反反应应。反反应应混混合合物物的的温温度有什么变化？度有什么变化？2021/3/
4、1011实验方案实验方案 实验现象实验现象 结论结论 实验一：镁条与盐酸反应，用手实验一：镁条与盐酸反应，用手触摸试管，感受温度。触摸试管，感受温度。 实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，用手触摸烧杯外壁，晶体反应，用手触摸烧杯外壁，感受温度。感受温度。 试管外壁试管外壁发热发热镁与盐酸反应镁与盐酸反应有热量放出有热量放出温度降低温度降低氢氧化钡晶体与氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应氯化铵晶体反应需要吸收热量需要吸收热量活动与探究活动与探究一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化2021/3/1012一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化1 1、放热
5、反应与吸热反应、放热反应与吸热反应吸热吸热反应：有吸收反应：有吸收热量热量 的化学反应的化学反应放热放热反应：有反应：有热量热量 放出的化学反应放出的化学反应2021/3/1013问题解决问题解决判断下列反应是放热反应还是吸热反应：判断下列反应是放热反应还是吸热反应：1.镁条的燃烧。镁条的燃烧。2.高温煅烧石灰石。高温煅烧石灰石。3.氧化钙与水的反应。氧化钙与水的反应。4.盐酸与氢氧化钠溶液反应盐酸与氢氧化钠溶液反应放热放热放热吸热2021/3/10145.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。6.炸药爆炸炸药爆炸7.Ca(OH)2和和NH4Cl的反应的反
6、应8.炽热的碳与炽热的碳与H2O的反应的反应9.甲烷在氧气中的燃烧甲烷在氧气中的燃烧需要加热进行的反应是否就是吸热反应需要加热进行的反应是否就是吸热反应?放热吸热放热吸热吸热吸热2021/3/10152、常见的放热反应和吸热反应、常见的放热反应和吸热反应(1)金属与酸的反应金属与酸的反应(2)所有的所有的燃烧燃烧反应反应(3)酸碱酸碱中和反应中和反应(4)大多数大多数化合化合反应反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应(1)氢氧化钡与氯化铵晶体的反应氢氧化钡与氯化铵晶体的反应(2) C(s) + CO2(g)= 2CO(g) (3) C(s) + H2O(g) =CO(g) + H2(g)(4)大
7、多数分解反应大多数分解反应高温高温高温高温2021/3/1016 为什么有的反应会放出热量有的需要为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？吸收热量呢？ 一个确定的化学反应在发生过程中是一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于吸收能量还是放出能量，决定于 反应物的总能量与生成物的总反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。能量的相对大小。问题探究一问题探究一2021/3/1017 吸热反应吸热反应生成物生成物反应物反应物能能量量吸收吸收热量热量放出放出热量热量反应过程中能量变化曲线图：反应过程中能量变化曲线图：生成物生成物反应物反应物能能量量 放热反应放热反应3.放放(吸
8、吸)热反应中的能量变化热反应中的能量变化2021/3/1018问题探究二：问题探究二：从本质上分析化学反从本质上分析化学反应为什么伴随能量的变化应为什么伴随能量的变化化学反应的本质是什么？化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成旧键断裂需要旧键断裂需要 能量，能量，新键形成会新键形成会 能量。能量。放放 出出吸吸 收收2021/3/10194.反应热反应热(1)定义：定义： (2)符号：符号： (3)单位：单位：HkJ mol1放热反应放热反应H取负值（取负值（H0） E(反应物反应物) E(生成物生成物) 吸热反应吸热反应在化学反应中放出或吸收的热量在化学反应中放出或吸收的
9、热量2021/3/1020 观察下列表示氢气在氧气中燃烧观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效应的化学方程生成水的反应热效应的化学方程式，分析在书写上与化学方程式式，分析在书写上与化学方程式上有何不同？上有何不同？H2(g)1/2O2(g)=H2O(g) H241.8KJmol-1H2(g)1/2O2(g)=H2O(l) H285.8KJmol-12H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6KJmol-12H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6KJmol-12021/3/1021 (1)定义定义:表示化学反应中放出或吸表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式收的热量
10、的化学方程式5、热化学方程式、热化学方程式C(s)+O2(g)=CO2(g) H = - 393.6kJ/mol(2)(2)书写步骤书写步骤A A、写出化学方程式、写出化学方程式B B、注明反应物和生成物的、注明反应物和生成物的状态状态C C、标明反应热、标明反应热H (H (注意注意+、-和和单位：单位：kJ/molkJ/mol）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) = -184.6 kJ/molH2021/3/1022对比：化学方程式与热化学方程式有哪些不同之处对比：化学方程式与热化学方程式有哪些不同之处CH2OCO2H2C (s)H2O(g)CO (g)H2(g ) HH131.5K
11、J/mol131.5KJ/mol高温高温2021/3/10232021/3/10242、书写热化学方程式的注意点、书写热化学方程式的注意点（1）要注明反应物和生成物的）要注明反应物和生成物的状态状态，用用g、l、s分别代表气态（分别代表气态（gas）、液态）、液态(liquid)、固态、固态(solid)，因聚集状态不同，因聚集状态不同反应热不同。反应热不同。2021/3/1025（2）反应热用）反应热用H，写在方程式右边或下边，放热用，写在方程式右边或下边，放热用“”，吸热用，吸热用“”。（3）热化学方程式中化学计量数表示物质的量，可以）热化学方程式中化学计量数表示物质的量，可以用分数。反应
12、热的数值与反应物和生成物中的物质的用分数。反应热的数值与反应物和生成物中的物质的量相对应。量相对应。（4）H数值与反应的条件：压强和温度有关，未注数值与反应的条件：压强和温度有关，未注明条件指明条件指101kPa和和252021/3/1026写出下列反应的热化学方程式：写出下列反应的热化学方程式：1 1、N N2 2 (g)(g)与与H H2 2 (g)(g)反应生成反应生成1molNH1molNH3 3 (g) (g) ，放出放出46.1KJ46.1KJ热量。热量。2 2、2molC2molC2 2H H5 5OH (l)OH (l)完全完全 燃烧生成燃烧生成COCO2 2 (g) (g)
13、和和H H2 2O (l) O (l) ，放出，放出2733.6KJ2733.6KJ热量。热量。3 3、1molC1molC（石墨）与适量（石墨）与适量H H2 2O (g)O (g)反应生成反应生成CO (g)CO (g)和和H H2 2 (g) (g) ，吸收，吸收131.3KJ131.3KJ热量。热量。2021/3/1027 化学反应中为什么会化学反应中为什么会 伴伴随着能量转化？随着能量转化？2021/3/1028 从宏观角度分析反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低放热放热反应反应生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低吸热吸热反应反
14、应2021/3/1029 吸热反应吸热反应生成物生成物反应物反应物能能量量吸收吸收热量热量放出放出热量热量反应过程中能量变化曲线图：反应过程中能量变化曲线图：生成物生成物反应物反应物能能量量 放热反应放热反应2021/3/10301 1、反应热与反应物和生成物自身能量的关系：、反应热与反应物和生成物自身能量的关系：反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。（1）当生成物的总能量大于反应物的总能量时，为吸）当生成物的总能量大于反应物的总能量时，为吸热反应，热反应， H0，（）；，（）；（2）当生成物的总能量小于反应物的总能量时，为放）当生成物的总能量小
15、于反应物的总能量时，为放热反应，热反应， H0，（）。，（）。2021/3/1031从微观角度分析吸热吸热反应反应:断开化学键所断开化学键所吸收吸收 的能量的能量形成化学键所形成化学键所放出放出的能量的能量放热放热反应反应:断开化学键所断开化学键所吸收吸收 的能量的能量2021/3/10342、反应热与键能的关系：反应热、反应热与键能的关系：反应热H等于生成物的等于生成物的总键能与反应物总键能之差。总键能与反应物总键能之差。（1）放热反应：反应物断键吸收的能量小于生成物）放热反应：反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，成键放出的能量， H0，（）；，（）；（2）吸热反应：反应物断键吸收
16、的能量大于生成物）吸热反应：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，成键放出的能量， H0，（）。，（）。2021/3/1035O2H2O能量能量H2能量能量(吸收能量吸收能量)旧分子旧分子拆开拆开 原子原子(放出能量放出能量)新分子新分子结合结合吸收能量吸收能量放出能量放出能量放热反应放热反应吸热反应吸热反应决定决定2021/3/1036 已知拆开已知拆开1molH2需要消耗需要消耗436kJ能量能量拆开拆开1molO2需要消耗需要消耗496kJ能量，形成水能量，形成水分子中的分子中的1molHO能够释放能够释放463kJ能量。能量。你能根据以上所给的数据判断反应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？并通过计算得出是放热反应吗？并通过计算得出 H =？HOH H =484 kJ mol-1 2021/3/10372021/3/1038
