2013-2014学年高中化学选修四：专题一 第一单元 1-1-1化学反应的焓变 探究课件(苏教版选

第1课时化学反应的焓变第一单元化学反应中的热效应什么是化学键？提示使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。如何用化学键的观点解释H2与Cl2反应的过程？提示如果用化学键的观点来解释H2与Cl2反应的过程，可以想象为两个步骤：H2与Cl2中的化学键断裂(旧化学键)，生成H和Cl；H和Cl结合成HCl，形成了H和Cl之间的化学键(新化学键)。1．2．1．了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。2．认识化学反应过程中物质和能量的变化。3．了解反应热和焓变的含义。4．认识热化学方程式的意义，并能正确书写热化学方程式。反应热(1)定义在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所__________的热量。(2)特殊值——焓变在__________条件下，化学反应过程中____或____的热量即为焓变。(3)符号及单位符号：____，常用单位：________。笃学一焓变反应热1.吸收或放出吸收释放恒温、恒压ΔHkJ·mol－12.化学反应过程中能量变化的原因(1)微观角度①化学反应的本质及特点②举例(以N2(g)＋O2(g)===2NO(g)反应的能量变化为例)化学键反应中能量变化1molA—B化学键反应中能量变化N—N吸收____kJ共吸收_____kJO—O吸收___kJN—O放出___kJ共放出____kJ结论N2(g)＋O2(g)===2NO的反应热ΔH＝＋180kJ·mol－194649863214441264(2)宏观角度3.化学反应过程中能量变化的表示(2)举例2molH2和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，需放出483.6kJ的热量，则该反应的反应热ΔH＝_______________。－483.6kJ·mol－1下列说法正确的是()。A．反应热是1mol物质参加反应时的能量变化B．当反应放热时ΔH＞0，当反应吸热时ΔH＜0C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应D．在一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，ΔH为“－”解析反应在恒温、恒压条件下吸收或放出的热量为反应热，因此A错误。在反应中物质所具有的总能量减少，即ΔH＜0，反应放热，反之就吸热，因此B错误。反应热与反应物所具有的能量有关，与反应条件没有直接关系，所以C错误。D正确。答案D【慎思1】由图分析，下列说法正确的是()。【慎思2】A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等B．A―→B＋CΔH＜0C．A具有的焓高于B和C具有的焓总和D．A―→B＋CΔH＞0，则B＋C―→AΔH＜0解析由图可看出，B＋C的焓高于A的焓，则反应B＋C―→A一定是放热反应，ΔH＜0；反之，A―→B＋C的反应一定是吸热反应，ΔH＞0，根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的热量一定相等。答案D热化学方程式能够表示_______的化学方程式。热化学方程式的意义热化学方程式不仅表示_____的变化，还表明了____的变化。例如：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.5kJ·mol－1，表示在_____和_______的条件下，_____C(s)和_____H2O(g)完全反应生成1molCO(g)和1molH2(g)时____的热量为131.5kJ。笃学二热化学方程式2．1.反应热物质能量25℃101kPa1mol1mol吸收如右图汽油燃烧是个放热反应，请举出我们常见的吸热反应和放热反应？提示(1)常见的吸热反应多数分解反应，如石灰石分解。铵盐与碱反应，如：NH4Cl【慎思3】与Ba(OH)2反应。以C、H2、CO作还原剂的氧化还原反应，如：制水煤气。(2)常见的放热反应多数化合反应，如：CaO与水反应。活泼金属与酸反应，如：Mg与稀H2SO4反应。酸碱中和反应，如：NaOH与稀盐酸反应。燃烧反应，如：C、CO、H2的燃烧。请用表格的形式比较热化学方程式与普通化学方程式的差别。提示【慎思4】化学方程式热化学方程式系数是整数，既表示物质的物质的量又表示该物质的分子数是整数也可以是分数，只表示物质的物质的量物质的聚集状态不要求注明必须在化学式后注明ΔH正负号及单位不要求标注放热：ΔH0；吸热：ΔH0；单位：kJ·mol－1意义表明了化学反应中的物质变化不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化要点一|放热反应和吸热反应比较类型比较放热反应吸热反应定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量续表表示方法ΔH＜0ΔH＞0反应过程图示常见反应①大多数化合反应；②所有的燃烧反应；③酸碱中和反应；④金属与酸反应①大多数分解反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；③C和CO2、C和H2O(g)反应CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是()。【例1】►A．该反应为吸热反应B．CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量C．该反应不需要加热就能进行D．1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ热量解析由能量变化可知，反应产物的总能量比反应物的总能量低，反应为放热反应，但并不是不需要加热；当1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)时，要吸收41kJ热量。答案B反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应，其逆过程为吸热反应，与反应条件无必然的联系。下列说法中正确的是()。A．物质发生化学反应都伴随着能量变化B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓解析物质发生化学反应时都伴随着能量的变化；伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，当物质发生物理变化时也伴有能量变化，在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓(设为x)与反应产物的总焓(设为y)之间的关系为①xy，化学反应为放热反应；②xy，化学反应为吸热反应；③x≠y，故选A、C。答案AC【体验1】►热化学方程式书写的基本步骤第一步写出化学反应方程式；第二步依据题目信息注明物质状态；第三步计算焓变数值；第四步确定焓变的符号(即正负号)；最后写出热化学方程式。书写热化学方程式应注意的问题(1)必须注明物质的聚集状态因为反应物和生成物的聚集状态不同，焓变ΔH不同。因此，只有注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义和特点。一般用英文字母g、l、s表示物质分别为气态、液态、固态，稀溶液中的溶质则用aq来表示。要点二|热化学方程式的书写与判断1．2．(2)ΔH只能写在热化学方程式的右边且中间有空格。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ·mol－1，该单位是表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相对应，并不是指1mol物质发生反应。(3)注明反应条件焓变(ΔH)与测定条件(温度、压强等)有关，如同一反应在不同温度下进行时的焓变是不同的。因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25℃(即298K)、101KPa下测定的，此时可不注明温度和压强。(4)热化学方程式中ΔH的数值必须与化学式前面的系数相对应。同一化学反应，热化学方程式中物质的化学计量数不同，反应的ΔH也不同。在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式中，正确的是()。【例2】►A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.76kJ·mol－1B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1451.52kJ·mol－1C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.76kJ·mol－1D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋1451.52kJ·mol－1解析1g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ，则1mol甲醇(32g)燃烧放热：22.68kJ×32＝725.76kJ，2mol甲醇燃烧放热1451.52kJ。A、D中ΔH的符号不正确，C中ΔH的数值不正确。答案B热化学方程式正误判断的“四看”“一看”化学原理是否正确；“二看”状态是否标明；“三看”反应热符号及单位是否正确；“四看”反应热数值是否与系数和状态相对应。下列热化学方程式书写正确的是()。【体验2】►A．2SO2＋O2催化剂△2SO3ΔH＝－196.6kJ·mol－1B．H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJD．C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝＋393.5kJ·mol－1解析A中未注明各物质的聚集状态，C中ΔH的单位错，应为kJ·mol－1，D中反应是放热反应，ΔH0。答案B某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管向其中滴加5mL盐酸。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是___________实验探究一化学反应中的热效应【案例】________________________________________________。(2)产生上述现象的原因是__________________________。(3)写出有关反应的离子方程式：____________________。(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。(5)如果将本题中“25℃的饱和石灰水”换成“20℃碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是________________________________________________________，其原因是________________________________________。解析镁与盐酸反应是放热反应，镁与盐酸反应产生的热量使石灰水的温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，气体的溶解度也随温度的升高而减小。答案(1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中石灰水变浑浊(2)镁与稀盐酸反应是放热反应，该反应放出的热量使石灰水温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，故变浑浊(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(4)小于(5)烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快气体的溶解度随着温度的升高而减小