《庆典时烟火》PPT课件.ppt

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1、庆典时的烟火庆典时的烟火神七发射神七发射钢铁的炼制钢铁的炼制化化学反应中的热效应学反应中的热效应【复习回顾复习回顾】：化化学学反反应应过过程程中中既既有有物物质质变变化化，同同时时又又总总是是伴伴随随着着能能量量的的变变化化.在在我我们们以以前前所所学学的的化化学学反反应应中中有有哪哪些些是是放放热热反反应应？有有哪哪些些是是吸热吸热反应？反应？活泼金属活泼金属与与水水或或酸酸的反应、酸碱的反应、酸碱中和中和反应、反应、燃烧燃烧反应、反应、多数多数化合化合反应反应.吸热吸热反应：反应：放热放热反应：反应：多数多数的的分解分解反应、反应、氯化铵固体氯化铵固体与与氢氧化钡氢氧化钡晶体晶体的反应、的

2、反应、水煤气水煤气的的生成生成反应、炭与二反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳氧化碳生成一氧化碳.什么是反应热？什么是反应热？焓焓变：变：在在恒温、恒压恒温、恒压的条件下，化学反应过程的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的中所吸收或释放的热量称为反应的焓变焓变.符号：符号：H单位：单位：kJ/mol规定规定：当当H H为为“”（H0H0H0）时，为）时，为吸热吸热反应反应.燃烧热燃烧热中和热中和热【交流与讨论交流与讨论】：化学反应中为什么会有能量的变化？化学反应中为什么会有能量的变化？宏观宏观：反应物反应物和和生成物生成物所具有的所具有的总总能量不同能量不同.放热反应：放热反应：吸热反

3、应：吸热反应：HH0 0或或 HH为为“”HH0 0 或或HH为为“”放热放热反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程H H0 0HH生成物生成物总总能量反应物能量反应物总总能量能量吸热吸热反应物反应物生成物生成物能能量量反应过程反应过程H H0 0HH436kJ/mol436kJ/mol243kJ/mol243kJ/mol 431kJ/mol2431kJ/mol2183kJ/mol183kJ/mol化学键化学键断裂断裂时时吸吸收总能量收总能量=化学键化学键形成形成时时放放出总能量出总能量=679kJ862kJ反应物分子反应物分子断键断键时时吸收吸收的能量的能量反应物分子反应物分子断键

4、断键时时吸收吸收的能量的能量生成物分子生成物分子成键成键时时释放释放的能量的能量生成物分子生成物分子成键成键时时释放释放的能量的能量放热反应放热反应吸热反应吸热反应从键能角度看：从键能角度看：HH反应物反应物总键能总键能生成物生成物总键能总键能化学反应中化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。有能量变化的本质原因。H=E反总键能反总键能-E生总键能生总键能第第5页的页的问题解决问题解决【交流与讨论交流与讨论】：化学反应中为什么会有能量的变化？化学反应中为什么会有能量的变化？宏观宏观：反应物反应物和和生成物生成物所具有的所具有的能量不同能量不

5、同.微观微观：旧旧的化学的化学键键断裂断裂时所时所吸收吸收的能量与的能量与新新的化学的化学键键形成形成时所时所放出放出的能量的能量不同不同.2、下列变化中，属于吸热反应的是、下列变化中，属于吸热反应的是()A.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 的反应的反应 B.酸碱中和酸碱中和 C.反应物总键能反应物总键能小于小于 生成物总键能生成物总键能 D.焦炭与高温水蒸气反应焦炭与高温水蒸气反应D练习练习1、下列变化中，属于放热反应的是、下列变化中，属于放热反应的是()A.Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应 B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧点燃的镁条在二氧

6、化碳中继续燃烧 C.灼热的碳与二氧化碳的反应灼热的碳与二氧化碳的反应 D.H0的反应的反应B二、热化学方程式二、热化学方程式:1、概念：能够表示反应热的化学方程式叫做、概念：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。热化学方程式。热化学方程式与化学方程式有什么不同热化学方程式与化学方程式有什么不同?如何正确书写热化学方程式如何正确书写热化学方程式?热化学方程式有什么意义热化学方程式有什么意义?第第2页的页的交流与讨论交流与讨论热化学方程式与化学方程式的差别热化学方程式与化学方程式的差别:1、H只用在热化学方程式中，并写在右边只用在热化学方程式中，并写在右边4、与参加反应的物质的物质的量有关。

7、同一化学反、与参加反应的物质的物质的量有关。同一化学反应中，热化学方程式中物质的化学计量数不同，应中，热化学方程式中物质的化学计量数不同，H也不同。化学计量数加倍，也不同。化学计量数加倍，H也要加倍。也要加倍。3、热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数。以是分数。2、热化学方程式中必须注明物质的聚集状态、热化学方程式中必须注明物质的聚集状态 气态（气态（g）、）、液态（液态（l）、）、固态（固态（s）、溶液溶液（aq）NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)=-57.3 kJ/molH5、书写热化学方程式时应注明反应

8、的温度和压强。、书写热化学方程式时应注明反应的温度和压强。如果不注明温度和压强，则表示是在如果不注明温度和压强，则表示是在250C、101KPa条件下的反应热。条件下的反应热。另另注意：热化学反应方程式中都用注意：热化学反应方程式中都用“”不用标反应条件不用标反应条件 反应放出或吸收的热量的多少反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa和和25时的数据。时的数据。因因为为物物质质的聚集状的聚集状态态不同所含的能量也不同。不同所含的能量也不同。固固态态 液态液态吸热吸热气态气态吸热吸热吸热吸热1 1）要注明温度和

9、）要注明温度和压压强强:2）反）反应应物和生成物要注明聚集状物和生成物要注明聚集状态态:二、书写热化学方程式应注意以下几点二、书写热化学方程式应注意以下几点 H H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/molH H2 2（g)+g)+O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol 241.8KJ/mol H H2 2O(l)HO(l)H2 2O(g)O(g)；H=+44KJ/molH=+44KJ/mol 3）热热化学方程式中各物化学方程式中各物质质前的前的化学化学计计量数表

10、示物量数表示物质质的量不表示分的量不表示分子数子数。H H2 2（g g）+Cl+Cl2 2(g)=2HCl(g)(g)=2HCl(g)；H=H=184.6KJ/mol184.6KJ/mol H H2 2（g g）+Cl+Cl2 2(g)=(g)=HCl(gHCl(g)；H=H=92.3KJ/mol92.3KJ/mol 2H2H2 2（g)+Og)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)；H=H=571.6KJ/mol571.6KJ/molH H2 2（g)+g)+O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)；H=H=285.8KJ/mol285.8KJ/mol4）H

11、的表示：的表示：热化学方程式中的热化学方程式中的H的的“”与与“”一定要注明，一定要注明，“”代表吸热代表吸热，“”代表放热代表放热无论热化学方程式中化学计量数为多少，无论热化学方程式中化学计量数为多少，H的单位的单位总是总是KJ/mol，但但H的数值与反应式中的系数成比例的数值与反应式中的系数成比例、热化学方程式表示的意义、热化学方程式表示的意义 1 1）表示什么物）表示什么物质质参加反参加反应应，结结果生成什么物果生成什么物质质2 2）反）反应应物和生成物之物和生成物之间间的的质质量比、物量比、物质质的量比的量比3 3）反）反应应物完全物完全变变成生成物后所放出或吸收的成生成物后所放出或吸

12、收的热热量。量。质质量量能能H H2 2（g)+g)+O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g)O(g)；H=H=241.8KJ/mol241.8KJ/mol 4 4、已知键能已知键能:N NN 946KJ/mol,H-H 436KJ/mol,N 946KJ/mol,H-H 436KJ/mol,H-N 391KJ/molH-N 391KJ/mol，写出合成氨反应的热化学方程式。，写出合成氨反应的热化学方程式。N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=92kJmol11、氢气在氯气燃烧生成、氢气在氯气燃烧生成1摩氯化氢气体，放出摩氯化氢气体，放出92.3kJ的热量的热量练习：练习：1、写出

13、下列反应的、写出下列反应的热化学方程式热化学方程式(25,101kPa时时).2、氢氧化钠溶液与硫酸溶液反应生成、氢氧化钠溶液与硫酸溶液反应生成2摩液态水，摩液态水，放出放出114.6KJ的热量的热量3、1摩石墨转化为金刚石固体需吸收摩石墨转化为金刚石固体需吸收1.5KJ的热量的热量A.2CA.2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)H=O(l)H=4b kJ/mol4b kJ/molB.CB.C2 2H H2 2(g)+5/2O(g)+5/2O2 2(g)=2CO(g)=2CO2 2(g)+H(g)+H2 2

14、O(l)H=+2b kJ/molO(l)H=+2b kJ/molC.2CC.2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)H=O(l)H=2b kJ/mol2b kJ/molD.2CD.2C2 2H H2 2(g)+5O(g)+5O2 2(g)=4CO(g)=4CO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(l)H=+b kJ/molO(l)H=+b kJ/mol 例例1.1.已知充分燃烧已知充分燃烧a g a g 乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol1mol二氧化碳气体二氧化碳气体和液态水，并放出热量和液态水，并放出热

15、量bkJbkJ，则乙炔燃烧的热化学方程，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是式正确的是A一、热化学方程式的书写及正误判断一、热化学方程式的书写及正误判断2、正误判断正误判断高考怎么考？高考怎么考？1、热化学方程式的书写热化学方程式的书写课本课本P4A练练1、已知在、已知在1105Pa，298K条件下，条件下，2mol氢氢气燃气燃烧烧生生成水蒸气放出成水蒸气放出484kJ热热量，下列量，下列热热化学方程式正确的是化学方程式正确的是()A.H2O（g）H2（g）1/2O2（g）H242kJmol1B.2H2（g）O2（g）2H2O（l）H484kJmol1C.H2（g）1/2O2（g）H2O（g）H2

16、42kJmol1D.2H2（g）O2（g）2H2O（g）H484kJmol1 例例2 已知在已知在25、101kPa下，下，1gC8H18(辛烷辛烷)燃烧生成燃烧生成二氧化碳和液态水时放出二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。表示上述反应热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是的热化学方程式正确的是 ()A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)H=-48.40kJmol-1 B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=-5518kJmol-1 C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=+55

17、18kJmol-1 D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)H=-48.40kJmol-1B二、有关热化学方程式的计算二、有关热化学方程式的计算例例4、在一定条件下在一定条件下,CO和和CH4燃燃烧烧的的热热化学方程式化学方程式分分别为别为:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=H=566KJ/molKJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=H=890KJ/molKJ/mol由由1摩摩CO和和3摩摩CH4组组成的混和气在上述条件下完全燃成的混和气在上述条件下完全燃烧时烧时,释释放的放的热热量量为为()A2912KJKJ B.2

18、953KJKJ C.3236KJKJ D.3867KJKJB2.2.(06(06江苏江苏)下列各组热化学方程式中，化学反应的下列各组热化学方程式中，化学反应的H H前者大于后者的是前者大于后者的是 .C(s).C(s)O O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g)(g)HH1 1 C(s)C(s)O O2 2(g)=CO(g)(g)=CO(g)HH2 2.S(s).S(s)O O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g)(g)HH3 3 S(g)S(g)O O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g)(g)HH4 4.H.H2 2(g)(g)O O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(

19、l)HH5 5 2H 2H2 2(g)(g)O O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)HH6 6.CaCO.CaCO3 3(s)=CaO(s)(s)=CaO(s)COCO2 2(g)(g)HH7 7 CaO(s)CaO(s)H H2 2O(l)=Ca(OH)O(l)=Ca(OH)2 2(s)(s)HH8 8 A.B.C.D.A.B.C.D.c c三、反应热大小的比较三、反应热大小的比较2 2、化化学学反反应应可可视视为为旧旧键键断断裂裂和和新新键键形形成成的的过过程程。化化学学键键的的键键能能是是形形成成（或或拆拆开开）1 1molmol化化学学键键时时释释放放（或或吸吸收收）

20、出出的的能能量量。已已知知白白磷磷和和P P4 4O O6 6的的分分子子结结构构如如图图所所示示，现现提提供供以以下下化化学学键键的的键键能能（kJmolkJmol 1 1）：PPPP：198 198 POPO：360 360 O=OO=O：498498则则反反应应P P4 4（白白磷磷）+3+3O O2 2=P P4 4O O6 6的反应热的反应热H H为为 （）A A-1638 kJmol-1638 kJmol 1 1 B B+1638 kJmol+1638 kJmol 1 1 C C-126 kJmol-126 kJmol 1 1 D D+126 kJmol+126 kJmol 1 1

21、AHCNOFClH436C415331N389293153O465343201138F568486272184157Cl432327201205252243C=C 620 C=O 708若干化学键的键能（若干化学键的键能（kJ/mol，25 ）H2+F2=2HF H2+Cl2=2HCl 3、预测当生成、预测当生成2 mol HF和和2 mol HCl时，哪个时，哪个反应放出的热量多？反应放出的热量多？C(石墨石墨 s)C(金刚石金刚石 s)H=+1.5kJ/mol 石墨能否自动转化为金刚石？石墨能否自动转化为金刚石？总结：总结：反应热数据的用途反应热数据的用途1、判断反应发生的难易判断反应发生

22、的难易2、反应、反应C(石墨石墨)C(金刚石金刚石)是吸热反应是吸热反应,由此由此可知可知A、石墨比金刚石更稳定、石墨比金刚石更稳定B、金刚石和石墨可以相互转化、金刚石和石墨可以相互转化C、金刚石比石墨稳定、金刚石比石墨稳定D、金刚石和石墨不能相互转化、金刚石和石墨不能相互转化AB2、计算燃料的用量、计算燃料的用量反应热可以由实验测得，也可以用其他办法得到。反应热可以由实验测得，也可以用其他办法得到。标准燃烧热标准燃烧热定义：在定义：在101kPa时，时，l mol物质物质完全燃烧完全燃烧的的反应热反应热.衡量衡量燃料燃料燃烧燃烧放放出出热量热量大小大小的物理量是的物理量是？热值热值定义：在定

23、义：在101kPa时，时，l g物质物质完全燃烧完全燃烧的的反应热反应热.四、能源的充分利用四、能源的充分利用.2、注意：、注意：燃烧的条件是在燃烧的条件是在101kPa；标准燃烧热标准燃烧热:燃料是以燃料是以1mol作为标准作为标准，因此书写热化，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；学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的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；均为负值；燃烧要完全燃烧要完全:C元素转化为元素转化为CO2，而不是，而不是CO；H元素转元素转化为化为H2O(l)，而不是，而不是H2O(g),N元

24、素元素转化为转化为N2。如：如：H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l);H=285.8 kJ/mol【思考思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？答：答：燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物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，而标准燃烧热规定是质越多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是1 mol的可燃物；的可燃物；研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出

25、的热量可能所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不同，但标准燃烧热是一定的。不同，但标准燃烧热是一定的。概念辨析：概念辨析：1.下列各组物质的标准燃烧热相等的是下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（：（）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1mol碳和碳和2mol碳碳C.1mol乙炔和乙炔和2mol碳碳 D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；=-285.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；=-241.8 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；=-483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

26、；=-571.6 kJ/molH2.已知热化学方程式：已知热化学方程式：则氢气的则氢气的标准标准燃烧热为：燃烧热为：285.8 kJ/mol由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得十分由于传统能源逐渐枯竭，因此，开发新能源显得十分重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下列问题；重要。氢能是一种重要的新能源，请讨论下列问题；1、根据第、根据第9页表页表13计算计算H2、CH4及及C2H2的热值的热值2、讨论、讨论H2作为能源有何优点，目前在利用氢能作为能源有何优点，目前在利用氢能 方面主要存在什么问题？方面主要存在什么问题？H2、CH4及及C2H2的热值分别为的热值分别为142.9kJg-1、5

27、5.6kJg-1、50kJg-1。说明说明H2作为能源具有热值高的特点。另外，作为能源具有热值高的特点。另外，用用H2作为能源还具有无污染的特点。作为能源还具有无污染的特点。目前在应用氢能方面最重要的问题是目前在应用氢能方面最重要的问题是H2的制取。的制取。四、能源的充分利用四、能源的充分利用.1、什么是能源？能源的作用？、什么是能源？能源的作用？就是能就是能提供提供能量能量的的自然资源自然资源，包括化石燃料，包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。潮汐以及柴草等。能源的开发和利用可以用来能源的开发和利用可以用来衡量衡量一个国

28、家或一个国家或地区的地区的经济发展经济发展和和科学技术水平科学技术水平。议一议城市家用燃料使用气体燃料比使用议一议城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？煤、煤球等固体燃料有什么好处？答案：答案：1.首先首先，因，因气体气体易易扩散扩散，故气体燃料与空气，故气体燃料与空气混混合充分合充分，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比，容易发生完全燃烧，与固体燃料相比有较高有较高的能量利用率的能量利用率。其次其次，气体燃料，气体燃料便于便于管道管道运输、使用运输、使用方便方便（易点燃、（易点燃、易熄灭）、易熄灭）、无无渣渣无无尘尘、清洁卫生。、清洁卫生。第三第三，固体煤中含有硫、氮等杂质

29、，直接燃煤，会产，固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤，会产生大量二氧化硫、氮氧化物（生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘，造成大）、粉尘，造成大气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。气污染，住宅环境、居室空气的污染则更严重。推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？是城市燃气的发展方向？管道煤气是一种管道煤气是一种清洁清洁燃料，然而这是相对于住宅、燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市居室环境而言的，从城市大环境看，并没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤用煤气没有降低城市的煤炭消耗量，原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。液化气液化气是是发热量发热量最高最高的优质清洁燃料，但的优质清洁燃料，但液化气液化气使用使用不便不便，且要消耗宝贵的且要消耗宝贵的石油资源石油资源，天然气则是一种既有管道，天然气则是一种既有管道煤气的煤气的方便方便，又有液化气无毒、发，又有液化气无毒、发热量高热量高的优点且的优点且不不易爆易爆的燃料。的燃料。