第一节化学反应与能量的变化

化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化水溶液中的离子平衡化学反应速率与化学平衡化学反应与能量电化学基础选修四——化学反应原理化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化【知识回顾】对化学反应的认识1、化学反应的特征物质变化能量变化质量守恒能量守恒2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可以、、及其它形式的能量表现出来。光能热能电能•当能量变化以热能的形式表现时，化学反应可以分为：3、放热反应与吸热反应（熟记常见反应）化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？思考燃料的燃烧,中和反应,活泼金属与酸、水,大多数化合反应大多数分解反应,以C，CO，H2作还原剂的反应,Ba(OH)2.8H2O+NH4ClC+CO2===2CO吸热反应高温•放热反应有时也需要加热才能发生！化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢？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（宏观）。反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。问题探究一化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化生成物反应物能量图1吸收热量放出热量反应过程中能量变化曲线图：生成物图2反应物能量化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生（1）若E反E生，（2）若E反E生，放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化问题探究二化学反应的本质是什么？化学键的断裂和形成旧键断裂需要能量，新键形成会能量。放出吸收化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学反应中能量变化的原因（微观）旧键断裂—吸收能量新键形成—放出能量==679kJ/mol862kJ/mol862kkJ/mol－679J/mol=183kJ/mol反应放出热量：化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化从化学键角度（微观）：从物质总能量角度（宏观）：Q1Q2,Q1Q2,反应吸热反应放热E1E2,E1E2,反应放热反应吸热化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化1．下列说法正确的是(双选)()A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．吸热反应在一定条件下也能发生CD课堂练习2．下列对化学反应的认识错误的是()A．会引起化学键的变化B．会产生新的物质C．必然引起物质状态的变化D．必然伴随着能量的变化C化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化3.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C4.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+Q24Q3B.2Q1+Q24Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2=Q3B化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化一、反应热焓变1、反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.符号：△H,单位：kJ/mol或kJ·mol-12、焓：与内能有关的物理量符号：H决定因素：反应物本身的性质物质的状态：gls温度：T↑→H↑压强：P↑→H↑3、焓变：生成物与反应物的焓值差符号：△H即△H=H（生成物）-H（反应物）化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化符号：单位：在恒压的条件下，若化学反应中物质能量的变化全部转化为热能，则焓变等于该反应的反应热。3、焓变：思考：焓变与反应热有什么关系？注意：（1）反应热是描述在一定温度下的化学反应前后的热量变化（2）任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或者放热反应（3）单位中的每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。△HkJ/mol或kJ·mol-1化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化5、ΔH的计算（1）ΔH=反应物的键能总和–生成物的键能总和例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。＋131.5例2：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为，则1molH2生成NH3的反应热为。－92.0kJ/mol－30.67kJ/mol相当于1/3molN2分析课本P2图1-1，键能与△H有什么关系化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化由下图分析ΔH（焓变）与物质能量有什么关系？（2）ΔH=∑E生成物–∑E反应物化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”放热反应物生成物能量反应过程△H＜0吸热反应物生成物能量反应过程△H＞04、规定：放热反应：反应体系的能量降低吸热反应：反应体系的能量升高化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化放热反应吸热反应△H表现行式物质总能量变化键能变化联系△H﹤0或△H为“—”△H﹥0或△H为“+”生成物的总能量小于反应物的总能量生成物的总能量大于反应物的总能量生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定，化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化小结一、反应热、焓变从物质能量角度看：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化1、下列叙述正确的是（）A.化学反应一定伴随热量的变化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D.若△H0，则反应物的能量高于生成物的能量AC练习2．下列过程中，需要吸收能量的是（）A．H+H=H2B．H+Cl=HClC．I2→I+ID．S+O2=SO2C化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化3、反应C(石墨)→C(金刚石)是吸热反应,由此可知A、石墨比金刚石更稳定B、金刚石和石墨可以相互转化C、金刚石比石墨稳定D、金刚石和石墨不能相互转化AB4、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AD化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化5、下列变化过程中会放出热量的是（）①硝酸铵溶于水②物质的燃烧③苛性钠溶于水④醋酸的电离⑤Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应⑥灼热的碳与二氧化碳的反应⑦氯化钠溶于水A．仅①⑤B．仅②③⑦C．仅②③D．②③④C6、下列变化属于吸热反应的是①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解⑤生石灰跟水反应（）A．②④B．①④C．②③D．①④⑤A化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化7.如图所示，把试管放入盛有25℃澄清石灰水饱和溶液的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是镁片上有大量的气泡冒出，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化(2)产生上述实验现象的原因是___________________(3)写出有关的离子方程式_______________________(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量______(填“大于”“等于”或“小于”)镁条和盐酸的总能量。(5)如将本题中“25℃澄清石灰水饱和溶液”换成“20℃碳酸饮料”进行探究实验，实验(1)观察到的另一现象是_________________________；其原因是________________________________。盐酸与镁的反应是放热反应，因Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑小于烧杯中液体放出气泡的速率加快碳酸饮料中CO2气体在水中的溶解度随温度升高而减小，故烧杯中的液体放出气泡的速率逐渐加快化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化ΔH＝生成物总能量－反应物总能量ΔH＝反应物总键能－生成物总键能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？化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式什么是热化学方程式？表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。1、定义：2、含义：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。H2(g)+I2(g)====2HI(g)200℃101kPaΔH=－14.9kJ/mol化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化思考交流与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？请看课本P3例1、P4例2，再思考！化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化热化学方程式能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa1、热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。物质变化能量变化化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2、热化学方程式需注明反应时的温度和压强。对于25℃101kPa时进行的反应可不注明。普通化学方程式不需注明温度和压强。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式3、热化学方程式需注明各物质的状态。普通化学方程式不需注明物质的状态。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化二、热化学方程式4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数,其△H与系数对应成比例。普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol化学选修四多媒体课件第一章第一节化学反应与能量变化化学方程式热化学方程式化学计量数是整数，即表示微粒个数，又表示物质的量整数也可以是分数，只表示物质的物质的量状态不要求表明必须在分子式后表明正负号及单位无必须表明意义表示化学反应中的物质变化不仅表示化学反应中的物质变化，还表明化学反应中能量的变化小结：化学方程式与热化学方程式的比较化学选修四多媒体课件第一章第一节