《化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)》課件(魯科版選修4).ppt

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第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化,第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),聯(lián)想●質(zhì)疑,化學(xué)反應(yīng)中常伴隨有能量變化，結(jié)合前面知識(shí)思考:,1、化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化?,3、例舉生產(chǎn)生活中常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)能量變化的應(yīng)用.,化學(xué)反應(yīng)中釋放與吸收能量與我們生活息息相關(guān)，這就需要一個(gè)化學(xué)量來(lái)定量描述研究反應(yīng)熱,2、哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)？哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)？,4、如何定量描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的熱量？,5、用什么方法可以準(zhǔn)確地測(cè)量這些熱量？,6、通過(guò)理論方法如何計(jì)算這些熱量？,一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,1、什么是反應(yīng)熱?,2、反應(yīng)熱的符號(hào)是什么？怎樣表示反應(yīng)吸、放熱？,4、如何獲得一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱呢？,3、反應(yīng)熱的單位是什么?,簡(jiǎn)易量熱計(jì)示意圖,,1、儀器：,2、藥品：,量熱計(jì)、量筒（100ml）、溫度計(jì)、燒杯（250ml）,1.0mol/L的鹽酸1.0mol/L的NaOH溶液1.0mol/L的鹽酸1.0mol/L的KOH溶液1.0mol/L的硝酸1.0mol/L的NaOH溶液,活動(dòng)●探究,測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,3、測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,1、向量熱計(jì)內(nèi)筒中加入1.0mol/L的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，勻速攪拌后記錄初始溫度T12、向250mL燒杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度，使與量熱計(jì)中鹽酸的溫度相同。3、快速將燒杯中的堿液倒入量熱計(jì)中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的最高溫度T2。4、假設(shè)溶液的比熱等于水的比熱并忽略量熱計(jì)的熱容，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值，計(jì)算此中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。,,,各組按要求實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算各反應(yīng)的反應(yīng)熱,為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測(cè)定過(guò)程中應(yīng)注意什么？,(1)為了使中和反應(yīng)進(jìn)行完全，可以讓酸或堿略稍過(guò)量。(2)為了使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確，所用酸和堿的濃度宜小不宜大。(3)宜使用有0.1℃刻度的溫度計(jì)。讀數(shù)盡可能準(zhǔn)確，且估讀至小數(shù)點(diǎn)后二位。同時(shí)應(yīng)注意水銀球部位要完全浸沒(méi)在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)，以提高所測(cè)的精度。(4)記錄最高溫度。(5)進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算式進(jìn)行了以下處理：a、忽略量熱記的熱容；b、認(rèn)為稀溶液與水的比熱相同；c、認(rèn)為熱容不隨溫度的變化而變化。,,,,課堂小結(jié),｝,熱化學(xué),下列說(shuō)法正確的是()A、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出的熱量來(lái)源于對(duì)反應(yīng)的加熱B、化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還發(fā)生能量變化。C、化學(xué)反應(yīng)中放出的熱才是反應(yīng)熱D、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng),B,練習(xí)：,基本規(guī)律：,所有的水解和電離過(guò)程都是吸熱反應(yīng)燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng),也有例外：H2+I2=2HIN2+O2=2NOC+H2O(g)=CO+H2N2O4=2NO2氫氧化鋇與銨鹽的反應(yīng),2、下列變化中，屬于吸熱反應(yīng)的是()A.氮?dú)馀c氫氣合成氨B.酸堿中和C.二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫D.焦炭與高溫水蒸氣反應(yīng),D,[練習(xí)]1、下列變化中，屬于放熱反應(yīng)的是()A.Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)B.點(diǎn)燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D.氯化鋁的水解,B,,化學(xué)反應(yīng)的焓變,,當(dāng)?H為“－”（?H0）時(shí)，為吸熱反應(yīng),二、化學(xué)反應(yīng)的焓變1、焓定義：用來(lái)描述物質(zhì)所具有能量的物理量，符號(hào)：H，單位：kJ/mol2、影響因素：3、在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變等于QP。,4、熱化學(xué)方程式:1）、概念：能夠表示物質(zhì)變化與焓變的做化學(xué)方程式叫熱化學(xué)方程式。,反應(yīng)放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，需要注明，不注明的指101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù)。,因?yàn)槲镔|(zhì)的聚集狀態(tài)不同所含的能量也不同。,固態(tài),液態(tài),,吸熱,氣態(tài),,,吸熱,吸熱,（1）要注明溫度和壓強(qiáng):,（2）反應(yīng)物和生成物要注明聚集狀態(tài):,2）、書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn),H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol,H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol,∴H2O(l)═H2O(g)；△H=+44KJ/mol,（3）熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量不表示分子數(shù),因而必要時(shí)可用簡(jiǎn)單分?jǐn)?shù)。一般出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)是以某一反應(yīng)物或生成物為“1mol”時(shí)其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。,H2（g）+Cl2(g)=2HCl(g)；△H=－184.6KJ/mol,H2（g）+Cl2(g)=HCl(g)；△H=－92.3KJ/mol,2H2（g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=－571.6KJ/mol,H2（g)+O2(g)=H2O(l)；△H=－285.8KJ/mol,交流。討論P(yáng)6頁(yè)題1,（4）△H的表示：熱化學(xué)方程式中的△H的“＋”與“－”一定要注明，“＋”代表吸熱，“－”代表放熱無(wú)論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)為多少，△H的單位總是KJ/mol，但△H的數(shù)值與反應(yīng)式中的系數(shù)成比例,３）、熱化學(xué)方程式表示的意義,（1）表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成什么物質(zhì),（2）反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量比、物質(zhì)的量比,（3）反應(yīng)物完全變成生成物后所放出或吸收的熱量。,質(zhì)→量→能,H2（g)+O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8KJ/mol,１、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>Q1的是（）A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2,B,練一練,A,２、已知在1105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是(),A.H2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）；ΔH＝＋242kJmol－1B.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；ΔH＝－484kJmol－1C.H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔH＝＋242kJmol－1D.2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）；ΔH＝＋484kJmol－1,３、已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-48.40kJmol-1B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJmol-1C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=+5518kJmol-1D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-48.40kJmol-1,B,與反應(yīng)條件（途徑）無(wú)關(guān)P8例題,蓋斯定律P7,例：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-Q1kJ/mol2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2=-Q2kJ/mol寫(xiě)出CO燃燒的熱化學(xué)方程式,燃燒熱,在101kPa(25℃)時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒，生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量。,101kPa(25℃),1mol可燃物（純凈物—單質(zhì)或化合物）,完全燃燒、生成穩(wěn)定氧化物C(s)→CO2(g)H2(g)→H2O(l)S(s)→SO2(g),△HkJ/mol,碳的燃燒熱為393.5kJ/mol或△H=-393.5kJ/mol,*燃燒熱是物質(zhì)的屬性，與用量無(wú)關(guān),6、燃燒熱的熱化學(xué)方程式與燃燒的熱化學(xué)方程式：,1）燃燒熱的熱化學(xué)方程式：,2）燃燒的熱化學(xué)方程式：,①可燃物序數(shù)為1，其它可為分?jǐn)?shù),②生成穩(wěn)定的氧化物,*此時(shí)反應(yīng)熱既是燃燒熱,普通的熱化學(xué)方程式,特定條件下的熱化學(xué)方程式,例如：碳的燃燒熱為393.5kJ/mol，寫(xiě)出碳燃燒熱的熱化學(xué)方程式和碳燃燒的熱化學(xué)方程式。,中和熱,在稀溶液中，酸堿中和生成1mol水，這時(shí)的反應(yīng)熱就叫中和熱。,酸堿中和，且生成1mol水,△HkJ/mol,稀溶液（C≤1mol/L）？,0.5mol/LNaOH與0.5mol/LHCl中和熱為57.3kJ/mol或△H=–57.3kJ/mol,*中和熱與酸堿用量無(wú)關(guān)但與酸堿的強(qiáng)弱有關(guān),5、中和熱的熱化學(xué)方程式與中和的熱化學(xué)方程式：,1）中和熱的熱化學(xué)方程式：,2）中和的熱化學(xué)方程式：,①生成物水的序數(shù)為1，其它可為分?jǐn)?shù),②狀態(tài)水為（l）其它為(aq),普通的熱化學(xué)方程式,特定條件下的熱化學(xué)方程式,6、中和熱的兩種常見(jiàn)方式：,1）強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱相同均為57.3kJ/mol,2）強(qiáng)酸（堿）與弱堿（酸）的中和熱與電離有關(guān)。,已知：1/2H2SO4(濃)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H1=–Q1kJ/molHAc(aq)+NaOH(aq)=NaAc(aq)+H2O(l);△H2=–Q2kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H3=–Q3kJ/mol則Q1、Q2、Q3；△H1、△H2、△H3之間的關(guān)系為，。,寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,課堂練習(xí),1、1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO(g)，需吸收68kJ的熱量；,2、1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫(xiě)出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。,3、2.3g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃恰好完全燃燒，生成2.7gH2O和2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，并放出68.35KJ的熱量，則該反應(yīng)的燃燒熱為多少？,4、已知H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/molH2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是。A、ad>0C、2a=b0,C,