化学反应中的热量变化资料

第二单元化学反应中的热量专题2化学反应与能量转化石油气的燃烧镁条燃烧闪电时产生氮氧化物“神州”八号发射升空精彩瞬间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热量的形式吸收和释放。§化学反应中的热量变化2006年9月5日，从北京开往拉萨的T27次列车,载着2000盒试销的“自热米饭”，沿着“天路”开往青藏高原。所谓“自熟米饭”，即不用明火和电力便可将冷饭加热，将生米煮成熟饭的一种快餐。报导：自热饭盒的结构示意图实验1镁条与盐酸反应向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL2mol/L盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？实验2氢氧化钡与氯化铵反应向烧杯中加入约20g氢氧化钡晶体，再加入约10g氯化铵晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合，观察温度变化。实验1：镁条、5mL2mol/L的盐酸（手触摸试管外壁）实验2：20gBa(OH)2•8H20和10gNH4Cl搅拌（手触摸烧杯外壁）实验二：氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，通过温度传感器，测量反应温度随时间的变化实验一：镁条与盐酸反应，通过温度传感器，测量反应温度随时间的变化结论实验图表实验方案镁与盐酸反应放出热量氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应需要吸收热量活动与探究教材P35（温度传感器）2）吸热反应endothermicreaction：有吸收热量的化学反应。1）放热反应exothermicreaction：有热量放出的化学反应。1、定义一、放热反应与吸热反应判断下列是放热反应还是吸热反应：1).镁条的燃烧2).高温煅烧石灰石3).高温下木炭与二氧化碳反应4).氧化钙与水的反应5).炸药爆炸交流与讨论：放热反应放热反应放热反应吸热反应吸热反应2.常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应燃料的燃烧中和反应金属与酸大多数化合反应生石灰与水反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4ClCaCO3、KMnO4分解概念辨析：下列关于放热反应和吸热反应的说法中错误的是A、需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B、化学反应中能量变化，除了热量外，还可以是光能、电能等。C、化学反应过程中的能量变化，遵循能量守恒定律D、反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应。A3、放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应定义有热量放出的反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量图示用什么物理量来表示化学反应中的热效应？1.定义：在化学反应中放出或吸收的热量，叫做反应热2.符号：△H3.单位：kJ•mol－14.△H=生成物的总能量—反应物的总能量则：△H0:放热反应△H0:吸热反应二、反应热如何用化学用语表示放热反应和吸热反应？△H=－571.6kJ•mol－11.定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。2H2+O2=2H2O(g)(g)(l)三、热化学方程式C(s)+O2(g)==CO2(g)△H=－393.5kJ•mol－1热化方程式的书写步骤1.写出正确的化学方程式；2.标出各物质的聚集状态；3.根据已知条件在方程式后列出△H的数值。观察与比较氢气燃烧的化学方程式：2H2+O2==2H2O点燃氢气燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6kJ•mol-1化学方程式和热化学方程式的区别？氢气燃烧的热化学方程式：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ•mol-1②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ•mol-1③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=－241.8kJ•mol-1④2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6kJ•mol-1热化学方程式的特点及书写注意点？观察与比较（1）标明物质的状态，用g、l、s分别代表气态（gas）、液态(liquid)、固态(solid)。（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。2、热化学方程式特点：（4）对于同一化学反应，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。3.写出下列反应的热化学方程式提示：热化方程式的书写步骤1.写出正确的化学方程式；2.标出各物质的聚集状态；3.根据已知条件在方程式后列出△H的数值。1、12g碳在氧气中完全燃烧，生成CO2气体，放出393.6kJ热量。C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=－393.6kJ/mol练一练：写出下列反应的热化学方程式2.1mol碳酸钙完全分解生成1molCaO和1molCO2气体，吸收178.5kJ热量。3.25℃时，1g甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出55.64kJ热量，写出该反应的热化学方程式。4.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol，则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的△H=2.1mol碳酸钙完全分解生成1molCaO和1molCO2气体，吸收178.5kJ热量。3.25℃时，1g甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出55.64kJ热量，写出该反应的热化学方程式。4.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol，则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)的△H=CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=－890.2kJ/mol+571.6kJ/molC、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以表示为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=－393.6kJ/mol2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=－565.2kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=－889.6kJ/mol完全燃烧等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序为问题解决CH4＞C＞CO疑问为什么有的反应放出热量，而有的反应吸收热量？四、化学键与化学反应中的能量变化旧化学键的断裂新化学键的形成反应物生成物化学反应的实质：旧键的断裂、新键的形成吸收能量E1放出能量E2若E1＞E2，则为反应；若E1＜E2，则为反应。吸热放热化学反应的实质是和的过程；旧化学键断裂需要克服原子（或离子）间的相互作用需要，新化学键形成，则会，因此化学反应伴随着能量变化。旧化学键断裂新化学键形成吸收能量释放能量1、从微观角度分析吸热反应: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HHH2+Cl2=2HCl旧键断裂HHClCl++ClClClHClH新键形成阅读教材P36资料卡，什么是键能吸收436.4KJ•mol-1吸收242.7KJ•mol-1放出431.8KJ•mol-1微观解释：1molH2中的H－H键断裂时吸收436.4kJ的能量1molCl2中的Cl－Cl键断裂时吸收242.7kJ的能量1molHCl中的H－Cl键形成时放出431.8kJ的能量所以，1molH2和1molCl2反应生成2molHCl时，放出431.8kJ×2－(436.4kJ+242.7kJ)=184.5kJ的能量。H2+Cl2=2HClH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-184.5kJ/mol断开1molH2中的H－H键需要吸收436.4kJ的能量，断开1molN2中的N≡N键需要吸收946kJ的能量，N－H键的键能为389KJ/mol。通过计算写出N2＋3H2=2NH3的热化学方程式。【练一练】N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-78.8kJ/mol放出：389kJ×3×2－(946kJ+436.4kJ×3)=78.8kJ2、从能量守恒角度宏观分析每个物质自身内部都含有一定的能量，我们称它为化学能！化学能反应过程反应物生成物放出能量△H为“-”放热反应高低△H：表示反应体系所含化学能的变化量能量守恒定律：放热反应：（释放的）热量﹢反应物生成物化学能反应过程反应物生成物吸收能量△H为“+”吸热反应高低△H：表示反应体系所含化学能的变化量能量守恒定律：吸热反应：（吸收的）热量﹢生成物反应物①2SO2+O2=2SO3△H=－196.6kJ•mol-1课堂练习1：③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=+393.6kJ•mol-1判断下列热化学反应方程式书写是否正确？×××课堂练习2：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=akJ/mol根据：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol你能推算a＝?H2O(l)＝H2(g)+1/2O2(g)△H=bkJ/mol想想：b=?b＝－a=+285.8a=－285.8四、燃料的燃烧１、燃烧的定义：发光、发热的剧烈的化学反应。实例：煤、石油、天然气的燃烧。2、燃烧的条件：A、与助燃剂（如：氧气）接触B、可燃物C、温度达到着火点4、常见的燃料：煤、石油、天然气-----化石燃料3、充分燃烧的条件A、要有足量的助燃剂B、要有足够大的接触面积1、热值①定义：指在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。②单位：kＪ·g－１五、燃烧中的热量变化2、主要燃料的热量煤、石油、天然气（化石燃料）氢气物质天然气石油煤炭氢气乙醇热值KJ/g56483314329这些燃料中哪种放出的热量最多16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图六、提高燃料的使用效率化石燃料是不可再生的能源，用一些少一些，而随着社会的发展，人类对能源的需求量越来越大，我们应该如何合理利用能源和开发新能源？减少化石燃料利用的弊端？阅读课本第38页思考化石燃料的弊端及提高燃料的使用效率?拓展视野①现今用的燃料主要是什么？②燃料充分燃烧的条件有哪些？③燃料燃烧时，空气不足或大大过量，分别会造成什么后果？④导致酸雨的主要原因之一是什么？⑤怎样高效、清洁地利用煤炭？⑥怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率？拓展视野：提高燃料的使用效率空气不足，燃烧就不完全，浪费资源，产生的大量CO危害人体健康；过量的空气会带走部分热量，同样造成浪费煤中所含硫在燃烧时会生成SO2要有适当过量的空气燃料与空气要有足够大的接触面积将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面高效清洁利用煤炭的重要途径煤的气化（水煤气或干馏煤气）将焦炭在高温下与水蒸气反应，则得到CO和H2C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)高温煤的液化练习：简要说明使煤炉中的煤充分燃烧所应采取的措施。打打开炉门开炉门打开炉门在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块燃烧时要有足够多的空气燃料与空气要有足够大的接触面1、下列燃料中不属于化石燃料的是（）A、煤B、石油C、水煤气D、天然气2、下列燃料的燃烧，不会污染空气的是（）A、无铅汽油B、含铅汽油C、煤D、氢气3、氢气和氧气反应生成水时是反应，生成物水的总能量一定于反应物氢气和氧气的总能量。巩固练习练习：下列说法正确的是（）A.需加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下就一定能进行C.反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定的D.吸热反应在一定条件下也能进行C、D练习：1980年我国首次制成燃氢汽车，乘员12人以50km/h行驶了40km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发，而经济的制氢方法是。A．电解水B．锌和稀硫酸反应C．光解海水C»再见