1、第二单元 化学反应中的热量,专题二 化学反应与能量转化,化学反应中的热量变化,你见过化学反应中伴随着的 能量转化吗?能举例说明吗?,实验1 铝片与盐酸反应 向一支试管中放入少许的铝片,加入5 mL 2 mol/L盐酸,用温度计测量反应后溶液的温度,有什么变化?,实验2 氢氧化钡与氯化铵反应向烧杯中加入约20g氢氧化钡晶体,再加入约10g氯化铵晶体,用玻璃棒搅拌,使之充分混合,观察温度变化。,【结论】:许多化学反应的能量变化主要表现为热量的变化,1、放热反应与吸热反应,放热反应:有热量放出的化学反应。,吸热反应:吸收热量的化学反应。,一.化学反应中的热量变化,(1)定义,为什么有的化学反应会放出
2、热量,而有的化学反应却需要吸收热量呢?,提示:,化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物总能量不同。,反应中要遵循能量守恒。,结论:,反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热和吸热。,从能量角度分析,反应物的总能量 生成物的总能量 + 热量(放出),反应物的总能量 生成物的总能量 热量(吸收),化学反应的过程,也可以看成是能量的“释放” 或“贮存”的过程。,放热反应:反应物总能量生成物总能量,吸热反应:反应物总能量生成物总能量,放热反应:,吸热反应:,反应物总能量生成物总能量,(2)从能量角度分析,从键能角度分析,结论: 吸热反应: 反应物中化学键断裂吸收的能量形成化学键放出的能量
3、放热反应: 反应物中化学键断裂吸收的能量形成化学键放出的能量,(3)从键能角度分析,化学反应的实质: 旧键的断裂 新键的生成,-吸收能量,-放出能量,资料:键能,定义:拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量。,共价键的键能越大, 该共价键越牢固,2.常见的放热反应和吸热反应,放热反应,1)燃料的燃烧反应2)金属与水或酸的反应3)大多数化合反应4)酸碱中和反应,吸热反应,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)氧化钙与水反应;(4)盐酸和氢氧化钠溶液反应。,需要加热进行的反应是否就是吸热反应?,木炭燃烧,用什么物理量来表示化学反应中的热效应?,3
4、.反应热,1.定义:在化学反应中放出或吸收的热量,叫做反应热。,2.符号:H,3.单位:kJ mol1,4. H=生成物的总能量 反应物的总能量 则:H0 :吸热反应 H =反应物的键能-生成物的键能,如何用化学用语表示放热反应和吸热反应?,2H2 + O2 = 2H2O ;,(g),4.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。,(g),(l),观察与比较,氢气燃烧的热化学方程式:,2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ; H =571.6 kJ mol- 1,化学方程式和热化学方程式的区别?,观察与比较,氢气燃烧的热化学方程式:, 2H2(
5、g) + O2(g) = 2H2O(l) H =571.6 kJ mol- 1, H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) H =285.8 kJ mol- 1, H2(g) +1/2 O2(g) =H2O(g) H =241.8 kJ mol-1, 2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) H = + 571.6 kJ mol- 1,热化学方程式的特点及书写注意点?,(2)、热化学方程式书写原则,(1)标明物质的聚集状态。,(2)用H 标明反应放出或吸收的热量。,(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数或简 单分数。,用g、l、s分别代表气态(gas)、液态(li
6、quid)、固态(solid)。,放热为负值,吸热为正值。,化学计量数不表示分子个数, 只表示物质的量。,(4) H 的值与计量数成正比。,对于相同的化学反应,化学计量数不同时, H 也不同。,练习,1.关于吸热反应和放热反应,下列说法错误的是( )A.需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定能发生C.吸热反应在常温下不一定不能发生D.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应,AB,2.下列热化学方程式书写正确的是:( ),A2SO2 + O2 = 2SO3 H= 196.6 kJ/molBH2(g)+O2(g)= H2O (g) H= 241.8 kJC2H2
7、(g)+O2(g) = 2H2O(l) H= 571.6 kJ/molDC(s) + O2(g) = CO2(g) H= + 393.5 kJ/mol,C,3.写出下列反应的热化学方程式,(1)0.5mol硫粉完全燃烧生成二氧化硫气 体,放出148kJ热量。(2)10g CaCO3分解吸收热量17.56kJ。,提示:热化方程式的书写步骤 1.写出正确的化学方程式; 2.标出各物质的聚集状态; 3.根据已知条件在方程式后列出H 的数值。,5. 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)
8、 = 2CO2 ( 气 ) ;H =- 134.4 kJ mol-,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,二、燃料燃烧释放的能量,、主要燃料的热值煤、石油、天然气(化石燃料)氢气,为什么质量相同的燃料燃烧会有不同的热量37,这些燃料中哪种放出的热量最多,热值在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。单位:KJg-1,O2,H2O,吸收能量,放出能量,例 2,拆开1mol H2 需436KJ ,拆开molO2需496KJ, 形成mol H-O
9、键释放463KJ,所以能量的变化与键能有关系请完成37的交流讨论的表格,2.燃料燃烧释放能量的原理,4H+2O,2H2+O2,2H2O,能量,反应坐标,交流与讨论,已知拆开1mol H2中的化学键需要消耗436kJ能量,拆开1mol O2中的化学键需消耗496kJ能量,形成水分子中的1mol HO键能够释放463kJ能量。试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。,吸收能量 KJ,放出能量 KJ,放热 KJ,1368,1852,484,2.燃料燃烧释放能量的原理,(1)燃料燃烧过程中放出的热量的大小,取决于反应物总能量和生成物总能量的大小。(2)燃料燃烧放出热量的大小等于燃烧时形成生成物分子中
10、化学键放出的总能量与断裂反应物分子中化学键吸收的总能量之差。,3、提高燃料的使用效率,燃料充分燃烧的条件是什么? 足够多的空气和足够大的接触面积。,燃料不充分燃烧会造成怎样的结果?产热少,浪费资源,产生烟尘等污染空气,危害人体。,为使燃料充分燃烧,要通入足够多的空气,空气过多行吗?过多空气会带走部分热量,同样造成浪费,因此要控制适当。,增大燃料与空气接触面积,可采取哪些措施?粉碎固体燃料,雾化液体燃料。,4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”)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,