化学反应中的热量变化(2012年2月).ppt

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1、 联系实际联系实际 分析下列化学变化中，存在怎样的能量转化？分析下列化学变化中，存在怎样的能量转化？1 1、元旦晚上，学校里点燃木柴，开篝火晚会、元旦晚上，学校里点燃木柴，开篝火晚会;2 2、0808奥运，祥云火炬利用丙烷奥运，祥云火炬利用丙烷C C3 3H H8 8做燃气；做燃气；3 3、意大利科学家伏打，将、意大利科学家伏打，将ZnZn片和片和CuCu片用导线片用导线连接投入稀硫酸，发现导线中能产生电流；连接投入稀硫酸，发现导线中能产生电流；4 4、绿色植物的光合作用：、绿色植物的光合作用：6CO6CO2 2+6H+6H2 2O-CO-C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 25

2、 5、我国神七火箭利用肼、我国神七火箭利用肼N N2 2H H4 4和和N N2 2O O4 4做燃料。做燃料。光光大部分都是通过复杂的化学反应释放出来的。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。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。中的能量变化具有重大的意义。专题专题1化学反应与能量变化化学反应与能量变化第第1单元单元 化学反应中的热效应化学

3、反应中的热效应探究实验探究实验实验实验1：向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁：向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁 条，加入条，加入1mL2mol/L的盐酸，用手触的盐酸，用手触 摸试管外壁，有什么感觉？摸试管外壁，有什么感觉？实验实验2：在一支小试管中分别加入氢氧化钡晶：在一支小试管中分别加入氢氧化钡晶体、氯化铵各体、氯化铵各1药匙药匙，立即用，立即用玻璃棒搅拌玻璃棒搅拌，用手用手触摸试管外壁，有什么感觉？触摸试管外壁，有什么感觉？从从热量变化热量变化角度看化学反应角度看化学反应Ba(OH)Ba(OH)2 2 8H8H2 2OO+2NH+2NH4 4Cl=BaClCl=BaCl2 2+2NH+

4、2NH3 3+10H+10H2 2O O 1.1.化学反应伴随化学反应伴随能量能量变化变化,它通常表现为它通常表现为热热量量的变化的变化;2.2.放出热量的化学反应叫做放出热量的化学反应叫做放热反应放热反应;吸收热量的化学反应叫做吸收热量的化学反应叫做吸热反应吸热反应.1.实验观察到的现象说明什么问题？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？从热能变化的角度分，化学反应有哪些类型？思考：思考：回答：回答：思考：常见的反应哪些是吸热反应思考：常见的反应哪些是吸热反应?哪些是放热哪些是放热反应？反应？放热反应：放热反应：1、燃料的燃烧、燃料的燃烧 2、酸碱中和、酸

5、碱中和 3、金属与酸或水反应、金属与酸或水反应 4、CaO+H2O (多数化合反应）多数化合反应）吸热反应：吸热反应：1、铵盐与碱反应、铵盐与碱反应 2、C+CO2=2CO C+H2O(g)=CO+H2 H2+CuO=Cu+H2O 3、CaCO3高温分解（多数分解反应）高温分解（多数分解反应）一、放热反应与吸热反应一、放热反应与吸热反应反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低放热放热反应反应生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低吸热吸热反应反应从宏观角度分析从宏观角度分析反应物的总能量小于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量反应物的总

6、能量小于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量 吸热反应吸热反应吸热反应吸热反应反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量 放热反应放热反应放热反应放热反应化学反应中热量变化的由来化学反应中热量变化的由来 物物质质发发生生化化学学变变化化的的过过程程，实实质质上上就就是是旧旧的化学键断裂和新的化学键形成过程。的化学键断裂和新的化学键形成过程。断开化学键：断开化学键：吸收吸收能量；能量；形成化学键：形成化学键：放出放出能量能量。物质发生化学变化的微观实质：物质发生化学变化的微观实质：问题探究问题探究1：

7、1mol H2与与1mol Cl2反应生成反应生成2molHCl时，实时，实验测得放出验测得放出184.6kJ的热量，它是从哪来的的热量，它是从哪来的?键断裂键断裂+键断裂键断裂+键键形形成成键键形形成成436.4kJ/mol242.7kJ/mol431.8kJ/mol431.8kJ/mol2mol 436kJ/mol 243kJ/mol=184.5kJ/molHHHHCl ClClClClHClH断键吸收的总能量断键吸收的总能量 能能量量阶阶梯梯反应物反应物生成物生成物E断断键键吸吸热热E吸吸E放放成成键键放放热热a、键能：拆开、键能：拆开1mol气态物气态物质质中某种共价键需要吸收的中某种

8、共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。能量，就是该共价键的键能。b、键能与反应热的关系、键能与反应热的关系练习练习下列说法正确的是下列说法正确的是 （）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反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热热D.吸热反应在一定条件下（常温、加热等）也能吸热反应在一定条件下（常温、加热等）也能发生发生反应反应CD二反二反应热应热 在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常在化学反应过程中放出或吸收的热量

9、，通常叫做反应热，用符号叫做反应热，用符号 H表示，表示，单位：单位：kJ/mol H0时时，为为吸吸热热反反应应每每mol指的是指的是每每mol化学反应化学反应三、热化学方程式三、热化学方程式1、用来表示化学反应中放出或吸收的热量的化、用来表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式学方程式叫热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=184.5 kJ molmol-1例如：例如：2热热化学方程式表示的意化学方程式表示的意义义：(1)化学反化学反应应中的物中的物质变质变化化(2)化学反化学反应应中的能量中的能量变变化化 2H2H2 2(g)(g)O O2 2(g)(g

10、)2H2H2 2O(l)HO(l)H571.6kJ571.6kJmolmol-1-1 HH2 2(g)+(g)+O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H=H=285.8KJ285.8KJmolmol-1-1HH与化学计量数有关，成正比与化学计量数有关，成正比;计量数表示各物质物质的量计量数表示各物质物质的量 HH2 2(g)+(g)+O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)H=H=241.8KJ241.8KJmolmol-1-1 HH2 2O(g)=HO(g)=H2 2(g)+(g)+O O2 2(g)(g)H=+241.8KJH=+241.8KJmolmol-1

11、-1结论一结论一 正逆反应的正逆反应的HH大小相同，符号相反大小相同，符号相反结论结论三三 HH的大小与反应物、生成物的大小与反应物、生成物的聚集状态有关的聚集状态有关结论二结论二a标明物质的状态，用标明物质的状态，用g、l、s分别代表气态（分别代表气态（gas）、）、液态液态 (liquid)、固态固态(solid)。b 用用H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负负 值，吸热为值，吸热为正正值。值。c热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，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，只表示物质的量，因此可以是

12、整数或简单分数。因此可以是整数或简单分数。d对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其其H 也不同，即也不同，即H 的值与计量数成正比。的值与计量数成正比。3、热化学方程式书写注意点：、热化学方程式书写注意点：4、书写步骤、书写步骤a a、写出化学方程式、写出化学方程式（按一般方程式书写）（按一般方程式书写）b b、注明反应物和生成物的、注明反应物和生成物的状态状态c c、标明反应热、标明反应热H(H(注意单位和注意单位和+、-）d d、注明反应的温度和压强（中学一般不注明）、注明反应的温度和压强（中学一般不注明）e e、检查（根据注意事项）、检查（根据

13、注意事项）【交流与讨论交流与讨论2】P3问题解决问题解决2、根据右图写、根据右图写出热化学方程式出热化学方程式1、P4 问题解决问题解决 写出相应的热化学反应方程式写出相应的热化学反应方程式3、已知：、已知：N2+3H2=2NH3的能量变化如下图所示。的能量变化如下图所示。（1）1mol N 和和3mol H 生成生成1mol NH3（g）是是-能量的过程（填能量的过程（填“吸收吸收”或或“释放释放”）。）。（2）1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g);H=。（3）N2(g)和和H2生成生成NH3(1)的热化学方程式。的热化学方程式。释放释放（ba）kJ/mol【例例1】葡萄糖是人体

14、所需能量的重要来源之一。葡萄葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);H=-2800kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的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相同。计算：热化学方程式相同。计算：（1）100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。学以致用学以致用葡萄糖葡萄糖人体直接供能物质人体直接供能物质（2）人的体温一般要保持在）人的体温一般要保持在36.5，低于此温度则要，低于此温度则要“打寒颤打寒

15、颤”，并靠消耗葡萄糖释放出的能量来维持体温，并靠消耗葡萄糖释放出的能量来维持体温，与此同时有一部分能量转化为与此同时有一部分能量转化为ATP。若形成。若形成1molATP需消耗需消耗10.75g葡萄糖，则葡萄糖，则“打寒颤打寒颤”时会有时会有_%的的能量转化为热量。能量转化为热量。(已知形成已知形成1molATP时需吸收时需吸收75.24kJ的能量）的能量）1557kJ55【例例2】某人浸泡在盛有某人浸泡在盛有60.0L水的浴盆中，在水的浴盆中，在1h内，人内，人体所散发出的热量使水温从体所散发出的热量使水温从30上升到上升到31.5(假设人体假设人体体温保持恒定，且热量没有损失体温保持恒定，

16、且热量没有损失)，该人一天可释放多少，该人一天可释放多少热量？热量？1.00 g脂肪燃烧放出脂肪燃烧放出39.7 kJ的热量，如果该人一天的热量，如果该人一天所需的热量以食入脂肪来计算，则他一天至少需要食入所需的热量以食入脂肪来计算，则他一天至少需要食入多少克脂肪？（已知水的比热容为多少克脂肪？（已知水的比热容为4.2kJ（kg）-1）考考你：考考你：你知道你一天散发多少热量吗？你知道你一天散发多少热量吗？9072kJ ；228.5g胖与瘦“能源储存库能源储存库”：富含：富含脂肪脂肪四、燃烧热和热值四、燃烧热和热值什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫

17、燃烧热呢？就叫燃烧热呢？1 1、燃烧热：、燃烧热：在在2525、101 101 kPakPa时，时，1 mol1 mol 纯纯物质物质完全燃烧的反应热完全燃烧的反应热，叫做该物质的燃烧热。，叫做该物质的燃烧热。通常可由实验测得！通常可由实验测得！条件：条件：25,101 25,101 kPakPa 可燃物及物质的量：可燃物及物质的量：1 mol1 mol纯物质纯物质 放出热量：放出热量：H H0H H2 2的是的是 （）A.2HA.2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g)O(g)H H1 1 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2

18、2O(l)O(l)H H2 2B.S(g)+OB.S(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g)(g)H H1 1 S(s)+OS(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g)(g)H H2 2C.C(s)+1/2OC.C(s)+1/2O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)H H1 1 C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)H H2 2D.HD.H2 2(g)(g)C1C12 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)H H1 1 1/2H1/2H2 2(g)(g)1/2Cl1/2Cl2 2(g)=HCl(g)(g)=HCl(g)H H

19、2 2练习巩固练习巩固 练习练习4298K，101kPa时，合成氨反应的热化学时，合成氨反应的热化学方程式方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H=-92.38kJ/mol。在该温度下，取。在该温度下，取1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，催化剂存在下充分放在一密闭容器中，催化剂存在下充分进行反应，测得反应放出的热量总是少于进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？，其原因是什么？该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应该反应是可逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态，将达到平衡状态，1 mol N2(g)和和3 mol H2(g)不不能完全反应生成能完全反应生成2 mol NH3(g)，因而放出的热，因而放出的热量总小于量总小于92.38kJ练习巩固练习巩固