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化学反应中的热量变化

化学反应中的热量变化. 被称为“魔棒”的荧光棒. 火箭升空. 晚上光照需要光能、火箭升空需要动能、烧菜煮饭和取暖需要热能。而光能、动能、热能等都是能量的不同表现形式。 请问：这些能量是哪里来的？. 答：大部分都是通过复杂的化学反应释放出来的。. 由此可见，化学反应所释放的能量与人们的生活、社会的发展息息相关。可以说，化学反应释放的能量是当今世界最重要的能源。因此，研究化学反应中的能量变化具有重大的意义。. 镁条的燃烧 石油气的燃烧 闪电产生氮氧化物.

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化学反应中的热量变化

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Presentation Transcript

  1. 化学反应中的热量变化

  2. 被称为“魔棒”的荧光棒

  3. 火箭升空

  4. 晚上光照需要光能、火箭升空需要动能、烧菜煮饭和取暖需要热能。而光能、动能、热能等都是能量的不同表现形式。晚上光照需要光能、火箭升空需要动能、烧菜煮饭和取暖需要热能。而光能、动能、热能等都是能量的不同表现形式。 请问：这些能量是哪里来的？ 答：大部分都是通过复杂的化学反应释放出来的。 由此可见，化学反应所释放的能量与人们的生活、社会的发展息息相关。可以说，化学反应释放的能量是当今世界最重要的能源。因此，研究化学反应中的能量变化具有重大的意义。

  5. 镁条的燃烧 石油气的燃烧 闪电产生氮氧化物 原电池放电 高温冶炼铁

  6. B A.NaCl B.固体硝酸铵 C.固体NaOH D.生石灰

  7. 分组实验 实验1：镁条＋2mL1mol/L的盐酸 实验2：NaOH固体＋ 2mL1mol/L的盐酸 实验3：NH4HCO3固体＋ 2mL1mol/L的盐酸 实验4：氢氧化钡晶体1药匙＋氯化铵晶体1药匙，立即用玻璃棒搅拌 从热量变化角度看化学反应

  8. 思考： 1.实验观察到的现象说明什么问题？　 2.从热能变化的角度分，化学反应有哪些类型？ 回答： 1.化学反应伴随能量变化,它通常表现为热量的变化; 2.放出热量的化学反应叫做放热反应; 吸收热量的化学反应叫做吸热反应.

  9. 一、放热反应与吸热反应 放热反应：有热量放出的化学反应。 吸热反应：有吸收热量的化学反应。

  10. 化学反应中的热量变化 常见的放热反应: （1）所有燃烧及缓慢氧化反应。 （2）大多数置换反应。 （3）大多数化合反应。 （4）所有的酸碱中和反应。

  11. （2） 绝大多数需持续 加热的反应 （3） 化学反应中的热量变化 常见的吸热反应: （1）大多数分解反应。 （4）电解质的电离及盐的水解过程吸收热量 （5）Ba(OH)2＋2NH4Cl＝BaCl2＋2H2O＋2NH3

  12. 判断下列反应是放热反应还是吸热反应： (1)镁条的燃烧； (2)氯化氢在一定条件下的分解反应 (3)高温煅烧石灰石 (4)铁的生锈腐蚀 问 题 解 决 需要加热或者高温下进行的反应是否就是吸热反应?

  13. 二．反应热 在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热，用符号H表示，单位：kJ/mol H为“—”或H<0时，为放热反应 H为“+”或H>0时，为吸热反应

  14. 三、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. 既可以表示反应中物质的变化,又可以表示反 应中的 能量变化. 2.意义: H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= -241.8KJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H= -285.8KJ/mol CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l ) ΔH = －890 kJ/mol

  15. N2(g)+3H2(g) ==2NH3(g) △H=-92.0kJ／mol 热化学反应方程式 1、化学反应方程式； 2、聚集状态； 3、反应热△H。

  16. 点燃 氢气燃烧的化学方程式：2H2 + O2 == 2H2O ① 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H =－571.6 kJ •mol- 1 ② H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H =－285.8 kJ •mol- 1 ③H2(g) +1/2 O2(g) =H2O(g) △H =－241.8 kJ •mol-1 观察与比较 氢气燃烧的热化学方程式： ④H2O(g) = H2(g) +1/2 O2(g) △H = + 241.8 kJ •mol-1 1.化学方程式与热化学方程式有什么不同? 2.找出以上三个热化学方程式的不同与联系?

  17. 热化学方程式 1．需标明物质的状态，用g、l、s分别代表气态（gas）、液态 (liquid)、固态(solid)。不需要写反应条件。 2 ．用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负 值，吸热为正值。 3．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，因此可以是整数或简单分数。 4．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。 5．同种物质在不同状态下的热效应是不同的

  18. 　小试牛刀 完成下列反应的热化学方程式: 1、2.4g碳在氧气中完全燃烧可放出78.72KJ的热量 C(s) + O2(g) == CO2 (g) △H＝-393.6 kJ·mol-1 2、2.8g一氧化碳在氧气中完全燃烧可放出28.26KJ的热量 2CO(g) + O2(g) == 2CO2 (g) △H＝-565.2 kJ·mol-1 3、0.4g甲烷在氧气中完全燃烧生成液态水可放出22.24KJ的热量 CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) +2H2O(l) △H＝-889.6 kJ·mol-1 4、1.7g氨气完全分解为氮气和氢气需要吸收4.62KJ的热量 2NH3(g) == N2 (g)+3H2 (g) △H＝+92.4 kJ·mol-1

  19. 练习： 沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ） A、 2CH4 ( g )＋4O2 ( g ) ＝ 2 CO2 ( g ) ＋ 4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol B、 CH4＋2 O2＝ CO2＋ H2O ΔH = －890 kJ/mol C、 CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l ) ΔH = －890 kJ/mol D、 1/2 CH4 ( g )＋O2 ( g ) ＝ 1/2 CO2 ( g ) ＋ H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol C

  20. 为什么有的反应放出热量，而有的反应吸收热量？为什么有的反应放出热量，而有的反应吸收热量？

  21. 从宏观角度分析－能量守恒 生成物的总能量高 反应物的总能量高 反应物的总能量低 生成物的总能量低 吸热反应 放热反应 反应物的总能量小于生成物的总能量 吸热反应 反应物的总能量大于生成物的总能量 放热反应

  22. 练习：对于放热反应：2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)，下列说法中，正确的是 （ ） A生成物H2O所具有的总能量高于反应物H2 和 O2所具有的总能量 B反应物H2和 O2的总能量高于生成物H2O所具有所具有的总能量 C反应物H2和 O2的总能量等于生成物H2O所具有所具有的总能量 D反应物H2和 O2所具有的能量相等 B

  23. (06上海高考题) 2、下列反应中生成物的总能量高于反应物总能量的是（ ） A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧 C铝粉和氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水 A

  24. 光照 以 H2 + Cl2 = 2HCl为例,一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？ 【理论分析】 用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么？

  25. ·· 吸收能量 吸收能量 ·· ·· ·· Cl H · Cl ： ·· ·· 吸收能量﹥放出能量：吸热反应； 吸收能量﹤放出能量：放热反应。 光照 H2 + Cl2 = 2HCl H—H Cl —Cl H—Cl 放出能量 断裂 形成 断裂 H · ＋ → 一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

  26. 【问题解决】 断开1molH2中的 H-H键:吸收436.4kJ能量, 断开1molCl2中的Cl-Cl键:吸收242.7kJ能量, 生成1molHCl中的H-Cl键放出431.8kJ能量. 试说明H2 + Cl2 = 2HCl是吸热反应还是放热反应.

  27. 2H+ 2Cl H2 + Cl2 2HCl E 吸收436.4 kJ (H2) 吸收242.7 kJ(Cl2) 放出2×431.8 kJ = 863.6 kJ 184.5 反应历程 (注:1mol H2和1mol Cl2反应)

  28. 从微观角度分析 结论： 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 <

  29. 练习、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，练习、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 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3 问 题 解 决 B

  30. 例： C金刚石(S)+O2(g)=== CO2(g) △H=－ 395.5 KJ•mol－1 (1) C石墨(S)+ O2(g)=== CO2(g) △H=－ 393.4 KJ•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。 方程式(2)－(1)得： C石墨(S)== C金刚石(S) △H=+1.91 KJ•mol－1 石墨能量更低，更稳定。

  31. 练习 CD 1.下列说法正确的是 （ ） A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C.反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热 D.吸热反应在一定条件下（常温、加热等）也能发生反应

  32. 例.葡萄糖是人类所需能量的重要来源之一.葡萄糖燃烧的热化学方程式为例.葡萄糖是人类所需能量的重要来源之一.葡萄糖燃烧的热化学方程式为 C6H12O6(s)+6O2(g)==6CO2(g)+6H2O(l); △H=-2800kJ·mol-1 葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃 烧的热化学方程式是相同的.计算100g 葡萄糖在 人体中完全氧化时所产生的热量.

  33. 练习:在101kPa时,1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水,放出890kj的热量,求1000L甲烷(标况)燃烧后所产生的热量为多少? 热化学方程式为: CH4(g)+2O2==CO2(g)+2H2O(l); △H=-890kj·mol-1 答案:3.97×104kJ

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