《河北省石家莊市高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化課件 新人教版選修4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河北省石家莊市高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量 1.1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化課件 新人教版選修4.ppt（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章化學(xué)反應(yīng)與能量,化學(xué)反應(yīng)除了有新物質(zhì)生成（物質(zhì)的變化），同時還伴隨著能量的變化（能量的變化）。,物質(zhì)的變化遵守質(zhì)量守恒定律，而能量的變化則遵守能量守恒定律，那么一個化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量與能量的變化有沒有關(guān)系呢？,質(zhì)量和能量雖然屬于兩個不同的范疇，但它們是密切相關(guān)的。在化學(xué)反應(yīng)中，能量的釋放和吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。能量釋放和吸收的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。,化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，叫做化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。,熱效應(yīng)反應(yīng)熱,一、焓變反應(yīng)熱,化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量或換算成熱量的形式來表示，所以化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一

2、般稱為反應(yīng)熱，用Q表示。,第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化,焓焓變,焓：,與內(nèi)能（描述物質(zhì)所具有的能量）有關(guān)的物理量，用符號H表示。,不同的物質(zhì)所具有的能量不同，其焓H也不相同。焓是物質(zhì)固有的性質(zhì)之一，不能測量。,影響因素：,定義：,生成物與反應(yīng)物的焓值差:HH生成物H反應(yīng)物,單位：,符號：,焓變：,影響因素：,物質(zhì)的量、溫度、壓強、狀態(tài).....,反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系,一般反應(yīng)都是在敞口容器中進行的，系統(tǒng)的壓力等于外界壓力，即反應(yīng)在恒壓條件下進行的，,恒壓條件下反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變，我們常用焓變H來表示反應(yīng)熱。,HE舊鍵斷裂時吸收的總能量E新鍵形成時放出的總能量,HE反應(yīng)物的鍵能之和E生成物的鍵能之

3、和,實驗測得1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時放出184.6kJ的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋184.6kJ？,H的計算方法,HE生成物的總能量E反應(yīng)物的總能量,679kJ/mol862kJ/mol183kJ/mol,HE舊鍵斷裂時吸收的總能量E新鍵形成時放出的總能量,分析結(jié)果（183kJ/mol）與實驗測得的數(shù)據(jù)（184.6kJ/mol）很接近，一般用實驗數(shù)據(jù)來表示反應(yīng)熱。,H的正負值是如何規(guī)定的？參照體系是什么？,體系的能量如何變化？環(huán)境的能量如何變化？,所謂體系是指被研究的物質(zhì)系統(tǒng)；而體系以外的其他部分就稱為環(huán)境,,環(huán)境,,反應(yīng)后體系的能量降低，因此規(guī)定放熱反應(yīng)的H為“”

4、或H0,當(dāng)為“-”或時，為放熱反應(yīng)；,,環(huán)境,,反應(yīng)后體系的能量升高，因此規(guī)定吸熱反應(yīng)的H為“”或H0,當(dāng)為“+”或時，為吸熱反應(yīng)。,二、熱化學(xué)方程式,定義：,表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。,,,物質(zhì)變化,能量變化,熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個部分。普通化學(xué)方程式只包含物質(zhì)變化一個部分。,熱化學(xué)方程式的意義：,熱化學(xué)方程式的書寫：,化學(xué)方程式的右邊必須寫上H，并用“空格”隔開.若為放熱反應(yīng)，H為“”；若為吸熱反應(yīng)，H為“+”.H的單位是kJ/mol或J/mol.,熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時的溫度和壓強。對于25、101kPa時進行的反應(yīng)可不注明。,熱

5、化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量，可為整數(shù)或分數(shù)。,普通化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量，微觀上表示原子分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分數(shù)。,,請分析為什么二者的產(chǎn)物同樣是水，而釋放出的能量卻不同？,液態(tài)水變成氣態(tài)水時，能量是如何變化的？,液態(tài)水變成水蒸氣時要吸收熱量,？,,結(jié)論：物質(zhì)所具有的能量與它們的聚集狀態(tài)有關(guān)。,熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)的狀態(tài)（s固體、l液體、g氣體、aq溶液）。不打、符號及注明反應(yīng)條件,,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H483.6kJ/mol,kJ/mol的含義：表示每摩爾反應(yīng)所吸收或放出的熱量。它的值與方程式中

6、的化學(xué)計量數(shù)有關(guān)，即對于相同的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其H不同。具體來說，H與化學(xué)計量數(shù)成正比。若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)加倍，則H的數(shù)值也加倍；,,2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H+483.6kJ/mol,若反應(yīng)逆向進行，則H符號改變，但數(shù)值不變。,鞏固規(guī)律：,H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)；HakJmol1H2(g)+1/2O2(g)H2O(1)；HbkJmol12H2(g)+O2(g)2H2O(l)；HckJmol1,1.請問上述三個反應(yīng)中哪些是放熱反應(yīng)，哪些是吸熱反應(yīng)？,2.比較a、b、c的大小關(guān)系？,3.找出b、c之間的關(guān)系？,你做對了嗎？_,例今有如下三個

7、熱化學(xué)方程式：,H2(g)+1/2O2(g)H2O(g)H1akJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2bkJ/molH2(g)+1/2O2(g)H2O(l)H3ckJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H4dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是（）。A.ad0C.2ab0,C,注意：比較反應(yīng)熱H的大小要注意前面的+、號，類似于數(shù)學(xué)上的正負數(shù)比較；而比較反應(yīng)吸收或釋放的能量大小則比較其絕對值。,例今有如下三個熱化學(xué)方程式：,熱化學(xué)方程式書寫正誤的判斷:看物質(zhì)的聚集狀態(tài)；看H的正負號、數(shù)值、單位；看H的數(shù)值和化學(xué)計量數(shù)、狀態(tài)是否對應(yīng)；看是否符合燃燒熱、中和熱等的概念等

8、主要方面入手,點撥：,熱化學(xué)方程式的書寫正誤的判斷：,三、中和熱及其測定,中和熱,在稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時所釋放的熱量叫做中和熱。,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H-57.3kJ/mol,概念辨析,.條件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子,.反應(yīng)物：（強）酸與（強）堿。,中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。,.生成物：H2O(l)。若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi)。,.放出的熱量：57.3kJ/mol,濃酸和濃堿的中和熱數(shù)值57.3kJ/mol。,中和熱僅指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)

9、生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時的反應(yīng)熱，與強酸、強堿的類別、用量無關(guān)。任何中和反應(yīng)的中和熱都相同。但是不同的中和反應(yīng)，其反應(yīng)熱可能不同。,中和熱與中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的比較。,強酸和弱堿、強堿和弱酸、弱堿和弱酸的中和數(shù)值57.3kJ/mol。,12,,2.中和熱的測定,實驗?zāi)康?測定強酸與強堿反應(yīng)的反應(yīng)熱，體驗化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。,實驗用品,大燒杯（500ml）、小燒杯（100ml）溫度計、量筒（50ml)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒,實驗步驟,兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴，從而減少熱量損失；,思考1：為什么杯口相平？碎紙條的作用,填碎紙條的作用是

10、為了達到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實驗結(jié)果更準確。,思考2：為什么不用環(huán)形鐵攪拌棒？,鐵與鹽酸之間會發(fā)生反應(yīng)，另外鐵的導(dǎo)熱性好，這樣都會造成熱量的損失。,思考3：在中和熱測定實驗中能否用金屬(不與酸反應(yīng))質(zhì)環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？,不能，因為金屬易導(dǎo)熱，會造成熱量損失，增大實驗誤差。,思考4：溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？,因為該溫度計還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使溶液的總質(zhì)量增加，而導(dǎo)致實驗

11、誤差。,思考5：實驗中為何使用0.55mol/LNaOH溶液而不用0.50mol/L的NaOH溶液？,為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量，提高實驗的精確度。,思考6：酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？,因為本實驗的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。,20.4,20.3,20.35,23.5,20.2,20.4,20.3,3.15,20.2,20.5,20.35,23.6,23.5,3.3,3.15,重復(fù)實驗步驟24三次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)。,減少實

12、驗過程中的誤差,實驗數(shù)據(jù)處理,取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù).,如果某一次實驗的數(shù)據(jù)與另外兩次實驗的數(shù)據(jù)差異明顯，怎么辦？,計算反應(yīng)熱.,為了計算簡便，近似地認為鹽酸和NaOH溶液的密度和比熱容與水相同，并忽略實驗裝置的比熱容。,50ml0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量m150g,50ml0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m250g。,生成1molH2O時的中和熱：,則實驗中反應(yīng)放出的熱量為：Q(m1+m2)c(t2t1)0.418(t2t1)kJ,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)0.025mol0.025mol0.025mol測定值Q,中和后生成的溶液的比熱容c4.18J/(g

13、),保溫效果一定要好,小燒杯和大燒杯的杯口要相平.作為量熱器的儀器裝置，要盡量減少熱量散失。鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度要準確，體積必須量取準確。所用NaOH溶液稍過量。宜用有0.1刻度的溫度計,讀數(shù)要盡可能準確，且估讀至小數(shù)點后二位。水銀球應(yīng)浸沒在溶液中，穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù)，以提高所測的精度。測量完鹽酸的溫度后,應(yīng)將溫度計用蒸餾水洗后,再去測NaOH溶液的溫度.每次實驗僅可能測得反應(yīng)混合液的最高溫度；平行做2次實驗，溫度采用平均值進行計算；實驗操作要快。,1.量取溶液的體積有誤差2.溫度計的讀數(shù)有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差。5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使堿的溫度偏高而引起誤差。實驗中忽略了燒杯和溫度計吸收的熱量......,課堂探討,你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.3kJ/mol，若不是，分析產(chǎn)生誤差的原因。,