資源簡(jiǎn)介

(共51張PPT)
科學(xué)研究是為了發(fā)展人類文明。
埃米爾·費(fèi)雪(Emil Fische,1852~1919)，德國(guó)有機(jī)化學(xué)家，1902年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。他闡明糖類的結(jié)構(gòu)方面作出了重大貢獻(xiàn)，并合成了葡萄糖、果糖、甘露糖等，并于1914年第一個(gè)合成核苷酸。
知識(shí)回顧
常見(jiàn)放熱反應(yīng)
01
02
03
04
05
物質(zhì)的燃燒
中和反應(yīng)
金屬與酸、水、鹽反應(yīng)
鋁熱反應(yīng)
大多數(shù)化合反應(yīng)
C＋CO2例外
知識(shí)回顧
01
02
03
04
05
大多數(shù)分解反應(yīng)
C＋CO2
C＋H2O
H2＋CuO
Ba(OH)2·8H2O
＋NH4Cl
常見(jiàn)吸熱反應(yīng)
木塊與燒杯粘在一起
2022年7月24日14時(shí)，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭托舉著 “天問(wèn)實(shí)驗(yàn)艙”，在中國(guó)海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空。
液氫-液氧
煤油-液氧
箭長(zhǎng)53. 7米
總質(zhì)量837.5噸
反應(yīng)熱 焓變 熱化學(xué)方程式
學(xué)習(xí)目標(biāo)熱化學(xué)方程式反應(yīng)熱體系環(huán)境反應(yīng)熱焓變內(nèi)能焓焓變概念書寫
反應(yīng)熱
1
如何描述化學(xué)反應(yīng)中釋放或吸收的能量呢？
示例：鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)
試管中的鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個(gè)反應(yīng)體系
體系(系統(tǒng))
被研究的物質(zhì)系統(tǒng)
環(huán)境
盛溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境
與體系相互影響的其他部分
因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量
熱量
資料在線
1.1 體系與環(huán)境
反應(yīng)熱
1
體系
被研究的物質(zhì)系統(tǒng)
反應(yīng)物：鹽酸、NaOH溶液
發(fā)生的反應(yīng)：HCl+NaOH＝NaCl+H2O
生成物：NaCl、H2O
環(huán)境
體系相互影響的其他部分
試管、溶液之外的空氣等
體系
環(huán)境
感受﹒ 理解
T2
T1
T2＞T1
木塊與燒杯粘在一起
T1＞T2
熱量
T2＞T1
熱傳遞
釋放
T1＞T2
吸收
體系與環(huán)境之間存在_______交換。
能量
因溫度不同，
1.2 反應(yīng)熱
反應(yīng)熱
1
熱量
因______不同而在_____與______之間交換或傳遞的______
溫度
體系
環(huán)境
能量
體系
環(huán)境
T2
T1
熱量
T2＞T1
釋放
T1＞T2
吸收
感受﹒ 理解
化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
反應(yīng)前后體系的溫度相等
等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量
(反應(yīng)熱)
1.2 反應(yīng)熱
反應(yīng)熱
1
在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。
熱量
因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量
反應(yīng)熱
指化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后，使反應(yīng)后體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前體系的溫度，即反應(yīng)前后體系的溫度相同
測(cè)定
量熱計(jì)
焓變
2
化學(xué)反應(yīng)為什么會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱？
體系
內(nèi)能變化
產(chǎn)生
反應(yīng)熱
化學(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能發(fā)生了變化
2.1 內(nèi)能
焓變
2
符號(hào)：
U
定義：
體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和
受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響
在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，化學(xué)反應(yīng)通常是在等壓條件下進(jìn)行的。
為了描述等壓條件下的反應(yīng)熱，科學(xué)上引入了一個(gè)與內(nèi)能有關(guān)的物理量——焓(符號(hào)為 H)。
2.1 焓變
焓變
2
焓
與內(nèi)能有關(guān)的物理量
符號(hào)：
H
定義：
焓變
符號(hào)：
ΔH
計(jì)算：
ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物
單位：
kJ/mol
kJ·mol－1
焓變
體系
內(nèi)能改變
產(chǎn)生
反應(yīng)熱
等壓
反應(yīng)熱
研究表明，等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)(嚴(yán)格地說(shuō)，對(duì)反應(yīng)體系做功還有限定，中學(xué)階段一般不考慮)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變(ΔH)
深化理解
2.1 焓變
焓變
2
焓
與內(nèi)能有關(guān)
符號(hào)：
H
定義：
焓變
符號(hào)：
ΔH
計(jì)算：
ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物
單位：
kJ/mol
kJ·mol－1
關(guān)系：
等壓條件下的反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變
化學(xué)反應(yīng)為什么會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱？
體系
內(nèi)能變化
產(chǎn)生
反應(yīng)熱
化學(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能發(fā)生了變化
宏觀
微觀
圖示
2.2 宏觀辨識(shí)——焓角度
焓變
2
反應(yīng)物具有的總能量高
生成物具有的總能量低
放熱反應(yīng)
∑H (反應(yīng)物)＞∑H(生成物)
H＜0
焓(H)
反應(yīng)物
生成物
當(dāng)反應(yīng)體系放熱時(shí)其焓減小，Δ H為負(fù)值，即ΔH＜0
化學(xué)
反應(yīng)
向環(huán)境
釋放能量
圖示
2.2 宏觀辨識(shí)——焓角度
焓變
2
生成物具有的總能量高
反應(yīng)物具有的總能量低
化學(xué)
反應(yīng)
從環(huán)境
吸收能量
吸熱反應(yīng)
∑H (反應(yīng)物) ＜ ∑H(生成物)
H＞0
焓(H)
反應(yīng)物
生成物
當(dāng)反應(yīng)體系吸熱時(shí)其焓增大，ΔH為正值，即ΔH＞0
液氫-液氧
2H2＋O2＝2H2O
知識(shí)回顧
鍵能：25 ℃和101 kPa下，斷開1 mol 氣態(tài)分子AB(g)中的共價(jià)鍵，使其生成氣態(tài)原子 A(g)和 B(g)所吸收的能量
H
H
H
H
鍵斷裂，吸收能量
鍵形成，釋放能量
436 kJ/mol
436 kJ/mol
焓(H)
H2＝ 436 kJ/mol
H2(g)
2H(g)
H1＝+436 kJ/mol
H
H
鍵斷裂
H
H
吸收能量
436.3kJ/mol
H
H
鍵斷裂
H
H
提供能量
436kJ/mol
O
O
O
O
鍵斷裂
吸收能量
496kJ/mol
+
+
鍵
形
成
O
H
H
釋放能量
463kJ/mol
釋放能量
463kJ/mol
+
+
鍵
形
成
O
H
H
釋放能量
463kJ/mol
釋放能量
463kJ/mol
氫氣和氧氣反應(yīng)的能量示意圖
共吸收
436×2+496=1 368kJ
共放出
463×4=1 852 kJ
放出
484 kJ熱量
思考﹒ 運(yùn)用
焓(H)
H2＝ 1 852 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)
4H(g)＋2O(g)
H1＝+1 368 kJ/mol
2H2O(g)
H
H＝ H2－ H1＝ 1 852 kJ/mol －(+1 368 kJ/mol)＝ 484 kJ/mol
感受﹒ 理解
2.3 微觀探析——反應(yīng)本質(zhì)
焓變
2
反應(yīng)物
生成物
化學(xué)反應(yīng)
鍵斷裂
鍵生成
原子重新組合
吸收能量
放出能量
吸收能量 ＜ 釋放能量
吸收能量 ＞ 釋放能量
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
H(估算)＝∑E (反應(yīng)物鍵能)－∑E (生成物鍵能)
熱化學(xué)方程式
3
如何用化學(xué)用語(yǔ)表示反應(yīng)中放出或者吸收的熱量呢？
熱化學(xué)方程式
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol
2 mol H2(g)與1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g)時(shí)， 放出483.6 kJ的熱量
交流討論
熱化學(xué)方程式
3
概念
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－484 kJ/mol
表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式
物質(zhì)變化
能量變化
H＝ 483.6 kJ/mol
2H2O (g)
H
2H2 (g) + O2 (g)
H ＝+184.6 kJ/mol
H ＝+483.6 kJ/mol
2H2O(g)＝2H2(g)＋O2(g)
熱化學(xué)方程式
3
概念
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol
表明反應(yīng)放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式
物質(zhì)變化
能量變化
意義
不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.5 kJ/mol
表示：1 mol CaCO3完全分解生成CaO和CO2氣體，吸收的熱量為178.5 kJ。
熱化學(xué)方程式
3
概念
意義
書寫
寫
寫出配平的化學(xué)方程式
標(biāo)
用s、g、l標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)
注
在ΔH后注明正負(fù)號(hào)、數(shù)值及單位
思考﹒ 討論
熱化學(xué)方程式中，為何要標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)？
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH=_______ kJ/mol
等質(zhì)量水的焓
H2O(s)＜H2O(l)＜ H2O(g)
水的聚集狀態(tài)變化時(shí)的焓變示意圖
熔化
蒸發(fā)
焓(H)增大
同種物質(zhì)聚集狀態(tài)不同，焓不同
思考﹒ 討論
熱化學(xué)方程式中，為何要標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)？
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1=－483.6 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2=________ kJ/mol
H1＝－483.6 kJ/mol
H2＝－571.6 kJ/mol
2H2 (g) + O2 (g)
2H2O (g)
H
H2O (l)
－571.6
熱化學(xué)方程式書寫時(shí)，要標(biāo)注物質(zhì)的狀態(tài)！
固體
(s)
液體
(l)
氣體
(g)
溶液
(aq)
思考﹒ 討論
如反應(yīng)中H2與O2的量減半，ΔH還一樣嗎？
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1=－483.6 kJ/mol
H2(g)＋ O2(g)＝H2O(g) ΔH2=_______ kJ/mol
1
2
－241.8
1
2
×
1
2
×
1
2
×
1
2
×
H 的值與計(jì)量數(shù)成正比!
熱化學(xué)方程式中
各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)
可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)
不表示分子個(gè)數(shù)
只表示物質(zhì)的量!
H數(shù)值與
化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比
化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，ΔH值也加倍
思考﹒ 討論
同一反應(yīng)(物質(zhì)的狀態(tài)及量均相同)在不同溫度、壓強(qiáng)下反應(yīng)，焓變是否相同？
H2(g) + I2(g) 2HI(g) H＝ 9.48 kJ/mol
101kPa
100 oC
H2(g) + I2(g) 2HI(g) H＝ 14.9 kJ/mol
101kPa
25 oC
反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)不同
其 H 也不同
若反應(yīng)在25 oC、101 kPa進(jìn)行，該條件可不注明，其他溫度和壓強(qiáng)必須注明
除去溫度、壓強(qiáng)，其他條件不需標(biāo)注
深化理解
ΔH中的單位mol－１代表什么含義？
閱讀教材P9
小試身手
CH4可做火箭推進(jìn)劑的燃料，0.5 mol CH4完全燃燒生成液體水放出445 kJ的熱量，請(qǐng)寫出熱化學(xué)方程式。
A．CH4＋2O2＝CO2(g)＋2H2O ΔH＝－890J·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890 J·mol－1
C． CH4(g)＋O2(g)＝CO2(g) ＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ
D．1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－445 J·mol－1
未標(biāo)物質(zhì)狀態(tài)
符號(hào)標(biāo)錯(cuò)
單位標(biāo)錯(cuò)
解后反思
一審狀態(tài)
二審符號(hào)(“+”“-”)
三審數(shù)值
四審單位
熱化學(xué)方程式
3
熱化學(xué)方程式書寫注意事項(xiàng)
①
②
③
④
狀態(tài)
標(biāo)明所有物質(zhì)的狀態(tài)
固體(s) 液體(l) 氣體(g)
溶液(aq)
防標(biāo)錯(cuò)或漏標(biāo)
化學(xué)計(jì)量數(shù)
表示物質(zhì)的量(整數(shù)或分?jǐn)?shù))
與焓變數(shù)值對(duì)應(yīng)
焓變(ΔH)
防漏標(biāo)“+”“-”
防ΔH的數(shù)值錯(cuò)誤，與計(jì)量數(shù)成正比
防漏掉單位kJ·mol－1或錯(cuò)寫成kJ
條件
溫度 壓強(qiáng)(25℃，101kPa時(shí)可不注明)
其他反應(yīng)條件及“↑”“↓”不寫
寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
（1） 1 mol C與水蒸氣反應(yīng)，生成CO和H2，吸收131.3 kJ的熱量
（2） 0.5 mol Cu與氧氣反應(yīng)，生成CuO，放出78.5 kJ的熱量
C(s)＋H2O (g)＝CO (g) ＋H2(g)
H＝＋131.3 kJ/mol
2Cu(s)＋O2 (g)＝2CuO (s)
H＝－157.0 kJ/mol
請(qǐng)你試一試
H2是人類理想的能源，1 g H2完全燃燒生成液體水放出142.6 kJ的熱量，
請(qǐng)寫出熱化學(xué)方程式。
請(qǐng)你試一試
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－570.4 kJ·mol－1
已知在1×105 Pa、298 K條件下，2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是
A．H2O(g)＝H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋242 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－484 kJ·mol－1
C．H2(g)＋O2(g)＝H2O(g) ΔH＝＋242 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ
看我七十二變
考考你自己
家用液化氣的主要成份是丙烷、丁烷、丙烯等，將0.0112 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)丙烷氣體完全燃燒，生成CO2氣體和液態(tài)水，放出1 108.9 kJ熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是
A．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g) ＋4H2O(l) ΔH＝－1 108.9 J·mol－1
B．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋2 217.8 J·mol－1
C．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 108.9 J·mol－1
D．C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2217.8 J·mol－1
這節(jié)課我學(xué)到了什么？
（用一句話表示）
還有什么疑問(wèn)？
課堂小結(jié)
反應(yīng)熱與焓變
反應(yīng)熱
體系
被研究的物質(zhì)系統(tǒng)
環(huán)境
體系相互影響的其他部分
反應(yīng)熱
在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量
焓變
定義
意義
反應(yīng)熱在等壓條件下等于反應(yīng)的焓變
原因
宏觀：體系內(nèi)能的變化
ΔH＝H生成物－H反應(yīng)物
微觀：斷鍵吸熱 成鍵放熱
放熱反應(yīng)ΔH＜0
吸熱反應(yīng)ΔH＞0
課堂小結(jié)
課堂小結(jié)
熱化學(xué)方程式
標(biāo)明所有物質(zhì)的狀態(tài)，防標(biāo)錯(cuò)或漏標(biāo)
1
2
3
化學(xué)計(jì)量數(shù)可為分?jǐn)?shù)
關(guān)于ΔH：
①防漏標(biāo)“＋”或“－”
②防ΔH的數(shù)值錯(cuò)誤，ΔH應(yīng)與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比
③防漏掉單位kJ·mol－1或錯(cuò)寫成kJ
A．2SO2＋O2＝2SO3 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)＝ 2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．C(s)＋O2(g)＝ CO2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是
成功體驗(yàn)
判斷下列熱化學(xué)方程式書寫是否正確：
1. 12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí)，放出11.05 kJ的熱量
2C(石墨，s)＋O2(g)＝2CO(g) H＝－110.5 kJ/mol
2. 1 mol液態(tài)肼與氧氣中完全燃燒生成氮和水蒸氣，放出642 kJ的熱量
N2H4(l)＋O2(g)＝N2(g) ＋2H2O(g) H＝＋642 kJ/mol
3. 已知：H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) H＝－286 kJ/mol
則2H2O (l)＝2H2(g)＋O2 (g) H＝＋572 kJ/mol
看誰(shuí)做得既準(zhǔn)又快

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