資源簡介

(共27張PPT)
專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化
第二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱
化學(xué)　
2
1、了解常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
2、掌握熱化學(xué)方程式的含義和熱化學(xué)方程式的書寫。
3、從宏觀和微觀的角度了解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因，認(rèn)識化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因。
實例 鎂條 燃燒 石油氣 燃燒 原電池 放電 閃電時產(chǎn)生氮氧化物 高溫冶 煉鐵 光合
作用
能量轉(zhuǎn) 化形式
1、化學(xué)反應(yīng)必然伴隨著能量的變化，請指出下列能量轉(zhuǎn)化的形式
閱讀教材P10~11，回答下列問題。
2、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的形式多種多樣，其中主要表現(xiàn)形式是熱量變化。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化，可以把化學(xué)反應(yīng)分為哪些類型？請寫出相應(yīng)的定義。
化學(xué)能→光能、熱能
化學(xué)能→光能、熱能
化學(xué)能→電能
電能→
化學(xué)能
熱能→化學(xué)能
光能→化學(xué)能
吸熱反應(yīng)：把吸收熱的反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。
放熱反應(yīng)：把放出熱的反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。
天然氣的主要成分為甲烷(CH4)，燃燒時產(chǎn)生藍(lán)色火焰，產(chǎn)物主要是水及二氧化碳。
CH4+2O2 CO2+2H2O
燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)
提出問題
你能說出常見放熱反應(yīng)有哪些類型嗎？
“暖寶寶”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質(zhì)，遇空氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3
大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)
提出問題
你能說出常見放熱反應(yīng)有哪些類型嗎？
金屬與水（或酸）反應(yīng)是放熱反應(yīng)
鈉與水反應(yīng)
鎂與稀鹽酸反應(yīng)
提出問題
你能說出常見放熱反應(yīng)有哪些類型嗎？
NaOH溶液與稀鹽酸反應(yīng)
酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)
提出問題
你能說出常見放熱反應(yīng)有哪些類型嗎？
Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3
鋁熱反應(yīng)：鋁粉和某些金屬氧化物反應(yīng)獲得金屬單質(zhì)的反應(yīng)。
鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)
提出問題
你能說出常見放熱反應(yīng)有哪些類型嗎？
酸堿中和反應(yīng)
金屬與水（或酸）的反應(yīng)
燃燒反應(yīng)
大多數(shù)的化合反應(yīng)
物質(zhì)的緩慢氧化
鋁熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)
Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
提出問題
你能說出常見吸熱反應(yīng)有哪些類型嗎？
大多數(shù)的分解反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCI2+10H2O+2NH3↑
CO2+C 2CO
C+H2O(g) CO+H2
放熱反應(yīng)：①所有的燃燒反應(yīng)，②大多數(shù)化合反應(yīng)，③金屬與酸或水的反應(yīng)，④酸堿中和反應(yīng)，⑤鋁熱反應(yīng)，⑥緩慢氧化反應(yīng)。
吸熱反應(yīng)： ① Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl，②C與H2O(g)、C與CO2，③大多數(shù)分解反應(yīng)，④N2與O2，⑤稀鹽酸與NaHCO3。
一、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
1、定義：
放熱反應(yīng)：放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。
吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。
2、判斷：
2H2O
2200℃
2H2 + O2
物質(zhì)中的原子（或離子）之間是通過化學(xué)鍵相結(jié)合的。當(dāng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量，而形成新化學(xué)鍵需要釋放能量。因此，在化學(xué)反應(yīng)中，不僅有新物質(zhì)生成，而且伴隨著能量變化。
提出問題
化學(xué)反應(yīng)中為什么會有能量變化？
化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化，從微觀的角度說，是舊化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量與新化學(xué)鍵生成放出的熱量的差值。如下圖所示：
a：舊化學(xué)鍵斷裂吸收的熱量
b：新化學(xué)鍵生成放出的熱量
c：化學(xué)反應(yīng)中所釋放的熱量
一、從微觀角度解釋
能量變化的本質(zhì)
根據(jù)能量守恒定律，分析下圖，完成相關(guān)填空。
反應(yīng)物總能量 生成物總能量 反應(yīng)物總能量 生成物總能量
該反應(yīng)屬于： 。 該反應(yīng)屬于： 。
正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則逆反應(yīng)必為 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
>
<
吸熱
二、從宏觀角度解釋
1、根據(jù)你的理解，判斷下列說法正確的是 。
A．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B．任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生
C．反應(yīng)物和生成物具有的總能量的相對大小決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱
D．吸熱反應(yīng)在一定條件下（如常溫、加熱等）也能發(fā)生
E．X+Y=M+N為放熱反應(yīng)，則 X的能量一定高于M
解析：
化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化只與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，與反應(yīng)條件無關(guān)。故A、B錯誤，C、D正確。
放熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量>生成物總能量，吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量<生成物總能量。故E錯誤。
C、D
2．已知反應(yīng)A+B=C+D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的( )
A．A的能量一定高于C
B．A和B的總能量一定高于C和D的總能量
C．B的能量一定高于D
D．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生
3．下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是（ ）
A．碳酸鈣受熱分解 B．酒精燃燒
C．氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng) D．氧化鈣溶于水
4．下列化學(xué)反應(yīng)既屬于吸熱反應(yīng)又屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A．生石灰溶于水 B．焦炭與水蒸氣的反應(yīng)
C．鎂與稀鹽酸反應(yīng) D．氫氧化鋇與氯化銨晶體混合
B
A
B
5．將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。下列說法錯誤的是（ ）
A．放熱反應(yīng)有時也需要加熱才能進(jìn)行
B．?dāng)嗔鸦瘜W(xué)鍵時吸收的能量小于形成化學(xué)鍵時放出的能量
C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D．生成物硫化亞鐵的總能量高于反應(yīng)物鐵粉和硫粉的總能量
D
6、下列過程吸收熱量的是（ ）
A．硝酸銨和適量的水混合 B．氧化鈣和適量的水混合
C．稀鹽酸與金屬鎂反應(yīng) D．汽油在空氣中燃燒
A
解析：
溶解時放熱：H2SO4、NaOH；
溶解時吸熱：NH4NO3。
仔細(xì)觀察下列熱化學(xué)反應(yīng)方程式與化學(xué)方程式，回答相關(guān)問題。
點燃
高溫
化學(xué)方程式：2H2+O2===2H2O，CaCO3 === CaO + CO2↑
熱化學(xué)方程式：
⑴2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6 kJ mol－1
⑵2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=－483.6 kJ mol－1
⑶H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.8 kJ mol－1
⑷CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) △H= +178.5KJ/mol
請問：①化學(xué)方程式與熱化學(xué)方程式有哪些不同之處？
②字母s、l、g的含義？
③△H的含義？其“+”、“—”代表什么意思？
④反應(yīng)⑴、⑵、⑶均為H2與O2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，為什么△H的數(shù)值各不相同？△H的數(shù)值與哪些因素有關(guān)？
⑤熱化學(xué)方程式中的系數(shù)具有何種含義？是表示分子個數(shù)嗎？
⑥請用文字?jǐn)⑹龇磻?yīng)⑷。
3、書寫熱化學(xué)方程式的方法
①書寫化學(xué)方程式。反應(yīng)條件、↑、↓等不用標(biāo)，但需標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的聚集狀態(tài)(s、l、g)及溫度和壓強(不注明的通常指101kPa和25℃)。
②計算反應(yīng)熱。用△H表示(吸熱為正，放熱為負(fù))，單位為kJ/mol。
③化學(xué)計量數(shù)表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量。化學(xué)計量數(shù)或物質(zhì)狀態(tài)不同， △H的值也不同。
熱化學(xué)方程式
1、定義：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量多少的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程式。
2、反應(yīng)熱或焓變：在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，符號：△H，單位：kJ/mol
△H>0（吸熱反應(yīng)） △H<0（放熱反應(yīng)）
1、試著書寫下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
⑴1 mol 甲烷完全燃燒生成二氧化碳和氣態(tài)水時放出801.6kJ熱量。
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(g) △H=－801.6kJ/mol
⑵1g 硫粉在氧氣中充分燃燒放出 9.36kJ熱量。
1 mol 硫粉在氧氣中充分燃燒放出熱量為：
32g × 9.36 kJ /g = 299.52 kJ
S (s) + O2(g) = SO2(g) H= – 299.52kJ /mol
閱讀教材P12“拓展視野” ，完成下列問題。
△H = 反應(yīng)物總鍵能 — 生成物總鍵能
= 679.1kJ/mol-863.6kJ/mol = -184.5kJ/mol
H—H + Cl—Cl = 2 H—Cl
反應(yīng)物總鍵能：436.4kJ /mol + 242.7kJ/mol（吸收）
生成物總鍵能：2×431.8kJ/mol（放出）
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) △H= -184.5kJ/mol
【學(xué)以致用】已知：H—H、N≡N、N—H的鍵能分別為436.4kJ/mol、941.7kJ/mol、391kJ/mol，試寫出氫氣與氮氣反應(yīng)生成氨氣的熱化學(xué)方程式。
3H2(g) + N2(g) = 2NH3(g) △H=-95.1kJ/mol
閱讀教材第13～17頁，回答下列問題。
1、為什么質(zhì)量相同的不同燃料，完全燃燒后放出的熱量不相等？
2、為了解決燃料燃燒中存在的問題，化學(xué)工作者做出了哪些方面的努力？
3、氫氣是理想的“綠色”能源，你能說說它有哪些優(yōu)點嗎？
4、氫能有著廣闊的應(yīng)用前景，制氫和儲氫卻限制了氫能的應(yīng)用，你能說說目前有哪些制氫和儲氫的方法？
能源的開發(fā)與綜合利用
1．C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)；△H = +131.3 KJ/mol。它表示( )
A．碳與水反應(yīng)吸收131.3 KJ的熱量
B．1mol固態(tài)炭與1mol水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳和氫氣，吸收131.3 KJ的熱量
C．1mol碳和1mol水反應(yīng)吸收131.3 KJ的熱量
D．固態(tài)碳和氣態(tài)水各1mol反應(yīng)，放出131.3 KJ的熱量
B
2．1gH2燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是（ ）
A．2H2(g)+O2(g)=2H2O（1） △H= - 142.9 kJ mol-1
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O（1） △H= - 571.6kJ/mol
C．H2(g)+1/2O2(g)=H2O（1） △H= + 285.8 kJ mol-1
D．2H2(g)+O2(g)=2H2O（1） △H= + 571.6 kJ mol-1
B
3、下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A、2SO2 + O2 = 2SO3 △H=－ 196.6 kJ/mol
B、H2(g) + 1/2O2(g) = H2O (g) △H=－ 241.8 kJ
C、2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H=－ 571.6 kJ/mol
D、C(s) + O2(g) =CO2(g) △H= + 393.5 kJ/mol
C
4、已知1molC2H2完全燃燒生成CO2(g)和液態(tài)水放出1299.6kJ的熱量。請寫出乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式，
5、已知1 g CO完全燃燒生成CO2放出10.1kJ的熱量。請寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式，
2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2 (g) +2H2O (l) △H=－ 2599.2 kJ/mol
2CO(g) + O2(g) =2CO2(g) △H= - 565.6 kJ/mol
6、已知1mol葡萄糖在人體中完全氧化生成CO2(g)和液態(tài)水放出2800kJ的熱量。請寫出葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式，并計算90g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。
C6H12O6(s) +6O2(g) = 6H2O(l) + 6CO2(g) △H= —2800kJ/mol

展開更多......

收起↑