1、第二单元 化学反应中的热量,韩庄中学高一化学,【你知道吗】,生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化？请说出能量转化的方式。,【归纳总结】,化学能转化为光能和热能,化学能转化为光能和热能,化学能转化为电能,电能转化为化学能,热能转化为化学能,【活动与探究】,化学反应中的热量变化,【实验1】 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL2mol/L盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？,【实验2】 向100小烧杯中加入约20g 经研磨的氢氧化钡晶体，然后加入约10g NH4Cl晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合，用手触摸烧杯外壁。反应混合物的温度有什么变化？,实验1： 镁条和盐酸反应,现
2、象:,试管内有气泡产生, 镁条逐渐溶解, 试管外壁温度升高.,结论:,该反应放出热量.,实验2: 氢氧化钡和氯化铵反应.,现象:,方程式:,结论:,反应的混合物温度降低,方程式:,Mg + 2HCl =MgCl2 + H2,2NH4Cl + Ba(OH)28H2O = BaCl2 + 2NH3+ 10H2O,该反应吸收热量,热量放出的化学反应叫做放热反应。,吸收热量的化学反应叫做吸热反应。,一、化学反应中的热量变化,用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么？,【理论分析】,H ,H2 + Cl2 = 2HCl,HH,Cl Cl,HCl,断裂,断裂,形成,光照,放出能量,E,反应历程,E =
3、 kJ,吸收436.4 kJ (H2) 吸收242.7 kJ(Cl2),放出2431.8 kJ= 863.6 kJ,184.5,(注:1mol H2和1mol Cl2反应),放热反应的逆反应一定是吸热反应吗? 如:2HCl = H2 + Cl2是吸热反应吗?,?,E,184.5,已知断开1molH2中的 H-H键需要吸收436.4kJ能量,断开1molCl2中的Cl-Cl键需要吸收242.7kJ能量,生成1molHCl中的H-Cl键放出431.8kJ能量.试说明H2 + Cl2 = 2HCl是吸热反应还是放热反应.,吸收能量放出能量：吸热反应；吸收能量放出能量：放热反应。,化学键的断裂和形成是
4、化学反应中能量变化的主要原因。,用化学键的角度考虑,一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。,反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量,生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量,放热反应,吸热反应,放热反应,吸热反应,化学反应的过程,也可以看成是能量的“释放”或“贮存”的过程。,若E反 E生,若E反 E生,放出能量,吸收能量,放热反应,吸热反应,从总能量的角度考虑,常见的放热反应、吸热反应,放热 反应,酸碱中和：,HCl+NaOH=NaCl+H2O,含碳燃料燃烧的反应 ：,C + O2 CO2,金属与酸或水反应：,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,大多数的化合反应
5、：,CaO+H2O=Ca(OH)2,【整理与归纳】,易爆物质的爆炸反应,浓硫酸的稀释、氢氧化钠的溶解、 氧化钙的溶解等。,常见的放热反应、吸热反应,吸热 反应,大多数分解反应：,Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O,H2、CO、C还原金属氧化物:,【整理与归纳】,一些物质的溶解，如硝酸铵溶解等.,2NH4Cl + Ba(OH)28H2O = BaCl2 + 2NH3+ 10H2O,判断下列反应是放热反应还是吸热反应： 1.镁条的燃烧。 2.高温煅烧石灰石。 3.氧化钙与水的反应。 4.盐酸与氢氧化钠溶液反应,放热,吸热,放热,放热,放热,放热,吸热,吸热,吸热,5.高温
6、下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。 6.炸药爆炸 7.Ca(OH)2和NH4Cl的反应 8.炽热的碳与H2O的反应 9.甲烷在氧气中的燃烧,【交流与讨论】,1下列说法不正确的是 ( )A、化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化B、化学反应中能量变化一定表现为热量变化C、反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应D、吸热反应贮备能量,B,【随堂练习】,2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 ( ),A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)28H2O和NH4Cl的反应 C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应,C,【随堂练习】,3. 下列说法正确的是 ( )
7、A. 大多数的化合反应是释放能量的反应B. 大多数分解反应是吸收能量的反应C. 放热反应不需要加热即可发生D. 需要加热的化学反应都是吸热反应,AB,【随堂练习】,4. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 ( ),A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧 C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水,A,【随堂练习】,5如图所示，向试管中加入几块铝片，再把试管放入盛有25饱和石灰水的小烧杯中，用铁夹固定，然后用胶头滴管加入5mL盐酸。试回答下列问题： (1)实验时烧杯中产生的 现象是 。 (2)产生上述现象的原因 是 (3)由实验推知，AlCl3 和H2的总能量 (选填 “大于”“小于”或“等于
8、”） Al和HCl的总能量。,出现白色沉淀(或溶液变浑浊),铝片与盐酸反应放出热量，温度升高，而Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减少。,小于,键能,拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量就是该共价键的键能,课本36页,1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。,2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,3、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总 能量与生成物的总能量的相对大小。,4、化学反应中能量转化遵循能量守恒原则。,【本节小结】,二、反应热,(1)定义：在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。
9、 (2)符号： (3)单位：,H,kJ mol1,二、热化学方程式,1.定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。,C(s)+O2(g)=CO2(g) H=393.5kJ mol1,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.5kJ mol1,H2(g) + Cl2(g)=2HCl(g) H = - 184.6kJ/mol,观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？,2H2(g) + O2(g)=2H2O(g) H-483.6 kJ/mol 2H2(g) + O2(g)= 2H2O(l) H-571.6 kJ/mol,结论：同种物质聚集状态不同，能量不同,2H2(
10、g) + O2(g)= 2H2O(l) H-571.6 kJ/mol H2(g) +1/2O2(g)= H2O(l) H-285.8 kJ/mol,结论：,H 的值与化学计量数成正比,化学计量数只表示物质的量，可用分数,2.热化学方程式的书写步骤,(1)写出正确的化学方程式,(2)标明各物质的聚集状态,(3)注明反应热 (H0表示吸热, H0表示放热 单位:KJmol-1),思考: 同一反应的H与哪些因素有关?,反应物系数和各物质的聚集状态,3.书写热化学方程式注意事项: （1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。 （2）用H标明恒压条件下反应放出或吸收的热量
11、，放热为负，吸热为正。 （3）反应温度、压强不同其H 也不同，中学阶段指的是标准状况。 （4）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，因此可以是整数或分数。 （5）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H 也不同，即H 的值与计量数成正比。,例1. 已知每1 mol 碳完全燃烧生成二氧化碳时将放出393.6kJ热量，写出该反应的热化学方程式。,例2. 已知每1 mol 辛烷（C8H18)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出5472kJ热量，写出该反应的热化学方程式。,C（s）+O2（g）=CO2（g）；H=-393.6kJ/mol,C8H18(g) +12.5O2
12、(g) 8CO2(g) + 9H2O(l)；H =-5472kJ/mol,例3. 已知每1 mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出889.6kJ热量，写出该反应的热化学方程式。,例4. 已知每1 mol 乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出1366.8kJ热量，写出该反应的热化学方程式。,C2H6O (l)+ 3O2 (g) 2CO2 (g)+ 3H2O(l); H =-1366.8kJ/mol,CH4(g) +2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l)；H =-889.6kJ/mol,1、下列热化学方程式书写正确的是( ),A2SO2 + O2 = 2SO3 H= 196.
13、6 kJ/mol BH2(g)+O2(g)= H2O (g) H= 241.8 kJ C2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H= 571.6 kJ/mol DC(s) + O2(g) = CO2(g) H= + 393.5 kJ/mol,练习：,C,2、典型例题,判断热化学方程式的正误；,(2003年)已知在1105 Pa，298K条件下，2mol氢气 燃烧生成水蒸气放出 484kJ热量，下列热化学方程式 正确的是 A.H2O(g)H2 (g)1/2O2 (g) ;H242kJmol-1 B.2H2(g)O2(g)2H2O(l) ;H484kJmol-1 C.H2 (g)1/2O2
14、(g)H2O(g) ;H242kJmol-1 D.2H2 (g)O2 (g)2H2O(g) ;H484kJmol-1,A,注意：物质聚集状态吸放热与H 的“+”、“”吸放热的量与系数对应, 例1 250C ，1.01105Pa下，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。,1）. 根据反应热书写热化学方程式,1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9. 36kJ 热量,32g 9.36kJ /g = 299.52 kJ,1 mol 硫粉在氧气中充分燃烧放出热量为：,S ( ) + O2 () = SO2 ( ) H =-299.52 kJ mol- 1,S + O2
15、 = SO2,有关热化学方程式的计算, 练习1 250C，1.01105Pa下，4g CO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。,2CO ( 气) + O2 (气) = 2CO2 ( 气 ) H =- 134.4 kJ mol-1,2CO + O2 = 2CO2,228g,Q,9.6kJ,4 g,解： 设2mol CO 燃烧放出的热量为 Q,228g : 4g = Q : 9.6 kJ,Q =134.4 kJ,放热, 例2 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 =- 572
16、kJ mol- 1 CH4( g ) +2O2 (g ) = CO2 (g ) +2H2O ( l ) H =- 890 kJ mol-1 由1mol 氢气和3mol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。,2. ）根据热化学方程式求反应热,解：Q = (572kJ 2) + (890 kJ3) =2956 kJ, 练习2 已知：2H2O( l ) = 2H2 ( g ) + O2 ( g ) H =+517.6 kJ mol-1 CH4( g ) +2O2 ( g ) = CO2 ( g ) +2H2O ( l ) ; H =- 890.3 kJ mol-1则：1g 氢气
17、和1g甲烷分别燃烧后，放出热量之比约 为 (A) 1 :34 (B) 1 :1.7 (C) 2.3 :1 (D) 4.6 :1,517.6/4,分析：,890.3/16,=,517.6,890.3/4,选 C,练习；当1g氨气安全分解为N2和H2时，吸收2.718KJ的热量，写出其热化学反应方程。,1、常温下14g一氧化碳在足量氧气中充分燃烧,放出141.3kJ热量.,2、1g硫粉在氧气中完全燃烧并放出9.36kJ热量,【随堂练习】,3、1g甲烷在氧气中完全燃烧生成液态水和二氧化碳并放出55.6kJ热量,CH4(g)+ 2O2 (g)=2H2O(l) + CO2 (g) ; H=_889.6k
18、J/mol,点燃,在相同条件下，比较下列热化学方程式,问题解决：,Q1= Q2,Q3 Q4,2Q5 Q6,燃料燃烧释放的热量,一、燃料的燃烧,、燃烧：可燃物与氧气发生的发光、 发热的剧烈的化学反应。实例：煤、石油、天然气的燃烧。,2、燃烧的条件,A、与氧气接触 B、达到着火点,3、常见的燃料煤、石油、天然气-化石燃料,4、如何提高燃料的使用效率,A、防止环境污染、发展洁净煤技术 B、提高热效率 C、开发高能清洁能源 D、开发综合利用煤的新技术,打打开炉门 开炉门,打开炉门,在煤饼上打孔或将煤做成煤块,在煤饼上打孔,燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气要有足够大的接触面,近年来我国化石燃料和水电消
19、耗,目前世界石油、天然气和煤炭的储量,节约能源很重要,燃料的充分燃烧,燃烧时要有适当过量的氧气 燃料与空气要有足够大的接触面积 工业上采取粉碎固体燃煤的方法，采用“喷雾”式的燃烧工艺，以增大燃料与空气的接触面，提高效率有些液体燃料也可以采用气化方式，提高与空气的接触面积,煤的燃烧：直接燃烧会生成SO2,导致酸雨所以要将煤经过处理,新能源简介,目前人类所消耗的能源的70%来自煤、石油、天然气等化石燃料,在现有技术条件下,化石能源的大量使用给地球环境造成了严重危害,使人类生存空间受到了极大的威胁.科学家预言,尽管化石燃料能源未来仍将占有相当大比重,但其一统天下的局面将逐渐结束（地球上2亿年形成的化石燃料,大体只够人类使用300余年）,可再生的清洁能源可望撑起未来世界能源供给的半壁江山.,核能,太阳能,其他能源,风能,核能,清华大学核物理研究中心,原子弹爆炸,核能,英国的原子能发电站,太阳能,太阳能发电装置,太阳能,太阳能汽车,太阳能,太阳能发电站,风能,现在风能已成为一种新能源而被人们广泛地使用。如右图的风力发电机，可以为人们发电。,风能,其他新能源,其他新能源,阿里地区地热田,其他新能源,冰岛地热,其他新能源,江厦潮汐试验电站,能源的利用,让我们 共同节约利用 我们的自然资源,保护我们共同的家园！,
