人教版高中化学选修4第一章全部课件

第一节化学反应与能量的变化一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有能量变化热能电能光能课题导入根据能量的变化：化学反应放热反应：如酸碱中和、燃料燃烧等吸热反应：如NH4Cl、CaCO3分解等一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，能量的变化与质量的变化密不可分。学习目标1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2、了解反应热和焓变的涵义；3、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。第一节化学反应与能量的变化一、反应热焓变问题：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）I.化学反应的实质：旧键的断裂，新键的形成II.旧键断裂：吸收能量新键形成：放出能量III.而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。IV.所以化学反应过程中会有能量的变化。HHClClClH+2断裂断裂形成吸收436KJ吸收243KJ放出431KJ×2=862KJ形成新键释放的总能量≠断裂旧键吸收的总能量HHClClClH+2断裂断裂形成吸收436KJ吸收243KJ放出431KJ×2=862KJ862KJ/mol-（243KJ/mol+436KJ/mol）=183KJ/mol规定：∆H为“－”生成物释放的总能量反应物吸收的总能量放热反应反应体系能量降低∆H表示的是反应体系本身的热量变化，而不是环境HHClClClH+2断裂断裂形成吸收436KJ吸收243KJ放出431KJ×2=862KJ431KJ/mol×2-（243KJ/mol+436KJ/mol）=183KJ/mol当∆H为“－”（∆H0）时，为放热反应当∆H为“＋”（∆H0）时，为吸热反应反之，对于吸热反应，反应体系能量升高，∆H为“+”：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)∆H=+131.5KJ/mol综上所述：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。例2：拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946KJ，则1molN2和3molH2完全生成NH3的反应热为＋131.5-92KJ/mol练习从物质总能量的角度分析我们可以发现：其实∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）反应热在数值上等于焓变，但符号不同教材中对于反应热的定义？成键时释放的能量与断键时吸收的能量之差方法：先确定数值，分析放/吸热，再确定符号类型比较放热反应吸热反应定义释放能量的化学反应吸收能量的化学反应形成原因与化学键强弱的关系表示方法总结二、学会热化学方程式的书写什么是热化学方程式？表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。问题：反应条件指明物质的状态指明热量的变化H2O(g)=H2O(l)∆H＝-44.0KJ/mol问题：a)反应物、生成物前的系数代表什么？b)在方程式中∆H表示什么意义？c)∆H的值与什么有关？a)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的量。b)∆H表示每摩尔反应所放出的热量c)∆H的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。例题当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写出下列反应的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；3、1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4、4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。5、在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=–572kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);H=–890kJ/mol由1mol氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少?2066KJ6、在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=–572kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);H=–2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和甲烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1B板书设计一、反应热焓变当∆H为“－”（∆H0）时，为放热反应当∆H为“＋”（∆H0）时，为吸热反应（1）定义：化学反应过程中所释放或吸收的热量,叫做反应热，也称为“焓变”。二·热化学方程式的书写注意问题1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中完全燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式为___________________________。B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；=-2165kJ/molH又已知H2O(l)=H2O(g)；H＝+44kJ/mol，则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是kJ。1016.5第一章化学反应与能量第二节燃烧热能源【教学目标】1.理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。2.理解能源的概念并明确能源的范畴。【教学重点、难点】燃烧热的概念及有关计算。【复习回顾】请说明下列热化学方程式中，△H的涵义。1)2)H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ／mol3)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H＝－484kJ•mol-1【新课学习】一、燃烧热1、定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。阅读教材P7第二段注意：(1)条件：(2)可燃物的用量：(3)生成稳定的氧化物：如:C完全燃烧应生成，S生成,对于H2，若在25℃时，H2燃烧生成。(4)单位：(5)书写燃烧热的热化学方程式时，以可燃物为配平标准，其余可出现分数。101kPa1molCO2(g)SO2（g）H2O（l）kJ/mol1mol2C8H18（l）+25O2(g)=16CO2+18H2O(l)△H=－11036KJ/mol思考:①C8H18的燃烧热是多少?△H=－5518KJ/mol②1molC8H18燃烧时放出了多少热?5518KJ2020/7/132.表示的意义：如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:在101KPa时,1molCH4完全燃烧时,放出890.3KJ的热量.3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)×△HCH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=－890.31KJ/mol【练习1】25℃时，H2的燃烧热为285.8kJ/mol所表示的含义是？注意表示燃烧热的热化学方程式与燃烧的热化学方程式的区别H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/mol比较两个热化学方程式所表示的含义H2的燃烧热的热化学方程式H2的燃烧的热化学方程式【练习2】分析以下几个热化学方程式，表示25℃时燃烧热的是（）A.C（s）＋O2（g）=CO(g)ΔH=-110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molD.H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/molBEE.H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l);ΔH=－285.8kJ/mol2.有关燃烧热的计算【例1】已知下列两个热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H＝-571.6kJ•mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H＝-2220kJ•mol-1（1）H2的燃烧热为______________，C3H8的燃烧热为______________（2）2gH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________（3）现有H2和C3H8的混合气体5mol，完全燃烧时放出热量3847kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________3：1285.8kJ•mol-12220kJ•mol-14725.8kJ【例2】一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q，它生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀。则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是（）A.0.5QB.QC.2QD.5QC2020/7/13复习：热化学方程式的书写注意？（1）必须注明反应的温度和压强（若不指明为25℃、101kPa)（2）必须注明反应物、生成物的聚集状态，不用标沉淀和气体符号（3）热化学方程式中的系数仅表示物质的量，因此可以为整数，也可以为分数。但反应热的值必须与系数对应。（4）放热用“－”，吸热用“+”，单位kJ/mol（5）反应逆向进行，其反应热的数值与正反应相等、符号相反2020/7/135、注意：①燃烧的条件是在101kPa（一般省略）；②可燃物以1mol纯物质作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；③物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的△H均为负值；④生成的产物是稳定的氧化物，C的燃烧热是指生成CO2，而不是CO；H2的燃烧热是指生成H2O(l)，而不是H2O(g)；H2S的燃烧热是指生成SO2。如：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=－285.8kJ/mol⑤燃烧的热化学方程式和燃烧热的热化学方程式、中和反应的热化学方程式和中和热的热化学方程式2020/7/13燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化ΔH不同点反应物的量生成物的量反应热的含义ΔH0,单位kJ/mol放热反应1mol纯物质1mol水1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol2020/7/13答：①燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越多，放出的热量就越多，而燃烧热规定是1mol的纯物质；②研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。【思考】燃烧放出的热量与燃烧热有什么不同？2020/7/13练习：分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？判断依据是什么？A.C（s）＋O2（g）=CO(g)ΔH=－110.5kJ/molB.C（s）＋O2（g）=CO2(g)ΔH=－393.5kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ/molD.H2(g)＋1／2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ/molE.H2(g)＋1／2O2(g)=H2O(g)ΔH=－241.8kJ/molB.D2020/7/132H2(g)+O2g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。1、已知：2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同（参照P7），为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。答:ΔH=