1、专题6 化学反应与能量变化第二单元 化学反应中的热第1课时学习目标1.通过生活和实验，定性认识化学反应有放热反应和吸热反应。2.通过对热化学方程式概念的认识，定量认识化学反应中的能量变化。3.认识反应物与生成物的总能量不同，从宏观角度认识反应与能量变化关系。4.认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的实质。5.认识和书写热化学方程式，能正确地表示化学反应的放热和吸热过程。重点难点请同学们观察图片并思考，下列几种生活中常见的能量转化：天然气燃烧放热用氧炔焰焊接铁轨铅蓄电池化学能转化为热能、光能化学能转化为电能通电C+H2O(g) CO+H2 高温6CO2+6H2O(g) C6H12O6+6O
2、2 光照叶绿体热能转化为化学能光能转化为化学能电能转化为化学能其他形式的能量可以转化为化学能吗？制取水煤气光合作用电解水放热反应和吸热反应1.定义：放出热的反应称为放热反应，吸收热的反应称为吸热反应。例如：点燃通电放热反应吸热反应相反的两个过程吸收的热量和放出的热量数值是相等的。反应方程式实验现象实验结论合作探究5mL 2molL -1盐酸打磨光亮的镁条镁条溶解并生成气体，试管外壁温度升高该反应为放热反应Mg+2HCl H2 +MgCl2 常见的放热反应有哪些呢？2.常见的放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应放热反应可燃物的燃烧反应1酸碱中和反应 2绝大多数化合反应 3金属与酸的置换反应4铝热
3、反应5物质的缓慢氧化62H2+O2 2H2O 点燃NaOH + HCl H2O + NaCl Na2O + H2O 2NaOH Mg+2HCl H2 +MgCl2 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 反应方程式实验现象实验结论合作探究烧杯和玻璃棒“粘在了一起”、试管外壁温度降低该反应为吸热反应Ba (OH)2 8H2O+2NH4Cl BaCl2 +10H2O+2NH3Ba(OH)28H2O与NH4Cl水常见的吸热反应有哪些呢？2. 常见的放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应吸热反应绝大多数分解反应 1铵盐与碱的反应 2水煤气的制备反应3碳和二氧化碳的反应4 Ba (OH)2 8H2
4、O+2NH4Cl BaCl2 +10H2O+2NH3 CaCO3 CaO+CO2 高温 C+H2O(g) CO+H2 高温 C+CO2 2 CO高温思考讨论吸热反应不一定需要加热才能完成，也可以在常温下进行。例如： Ba (OH)2 8H2O+2NH4Cl BaCl2 +10H2O+2NH3需要加热的反应也不一定是吸热反应，例如铝热反应需要高温条件引发反应，但反应过程中是放出大量的热的。硝酸铵固体、氢氧化钠固体、浓硫酸的溶解和稀释过程没有新物质生成不属于化学反应，只能叫吸热过程或放热过程。问题1 吸热反应一定需要加热才能完成吗？需要加热的反应一定是吸热反应吗？ 请举例说明。问题2 将硝酸铵固体
5、、氢氧化钠固体、浓硫酸分别溶于水，是否属于吸热反应或者放热反应？放热反应和吸热反应3. 注意事项：放热反应有时也需要加热的条件将反应引发，不需要持续加热反应。1吸热反应不一定需要加热完成，也可以从环境中获得能量，常温下进行。2需要持续加热才能发生的反应一定是吸热反应。3固体的溶解和浓溶液的稀释若没有发生化学反应，只能属于吸热过程或放热过程，不属于吸热反应或放热反应。4如何定量表示一个特定反应放出或吸收的热呢？思考讨论已知可以用热化学方程式表示高温煅烧石灰石反应过程中的热量变化。请同学们交流讨论热化学方程式与普通化学反应方程式有什么不同？ CaCO3 (s) CaO(s)+CO2 (g) H=1
6、78.2kJmol-1 高温热化学方程式标出了参与反应的每一种物质的状态；01热化学方程式用H表示了反应过程中的热量变化；02热化学方程式可以不写反应条件、气体和沉淀符号。03热化学方程式1.定义：用来定量地表示一个特定的反应放出或吸收的热的式子。2.意义：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热量变化。例如： CaCO3 (s) CaO(s)+CO2 (g) H=178.2kJmol-1 意义：1mol CaCO3完全分解生成1molCaO和1molCO2气体，吸收178.2kJ的热。 热化学方程式中用H表示出反应过程中的热量变化。单位 kJmol-1 正值(+)代表吸热 负值
7、（-）代表放热思考讨论如何用热化学方程式表示出：1.1mol C与1molO2完全反应生成1molCO2气体，放出393.6kJ的热。2.4mol HI完全分解生H2、 I2气体，吸收18.96kJ的热。C (s)+ O2 (g) CO2 (g) H= -393.6kJmol-1 4HI (g) 2H2 (g) + 2I2 (g) H= +18.96kJmol-1 如何正确书写热化学方程式？热化学方程式3.书写步骤：第一步：正确书写化学方程式。第二步：标出参与反应的每一种物质的状态。 固体（s）、液体（l）、气体（g）、溶液中离子（aq） 第三步：用H表示出反应过程中的热量变化。 单位 kJm
8、ol-1 正值(+)代表吸热、负值（-）代表放热 CaCO3 (s) CaO(s)+CO2 (g) H=178.2kJmol-1 学以致用1.常温常压下，1 mol氮气与1 mol氧气反应生成2 mol一氧化氮气体， 吸收180 kJ的能量。写出该反应的热化学方程式。 (g) (g) (g) H=180kJmol-1 2.常温常压下，0.5 mol氮气与氧气完全反应生成一氧化氮气体， 吸收90 kJ的能量。写出该反应的热化学方程式。 (g) (g) (g) H=90kJmol-1 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以是整数，也可以是简单分数。同一反应，H的大小与化学计量数成正比。 N
9、2 + O2 2NO 1/2N2 + 1/2O2 NO 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) H = 197 kJ /mol4.说一说下面热化学方程式所表示的意义。2mol SO3气体完全反应生成2mol SO2气体和1molO2气体，吸收197 kJ的热量。 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) H =197 kJ /mol3.说一说下面热化学方程式所表示的意义。2mol SO2气体和1molO2气体完全反应生成2mol SO3气体，放出197 kJ的热量。学以致用可逆反应中，正逆反应的H数值的绝对值相等，但符号相反。热化学方程式4.注意事项：需注明反应的温度和压强，如不
10、注明条件，即指：25、1.01105Pa 。01用H表示热量变化，单位 kJmol-1 ； “+” 代表吸热 “-”代表放热。02化学计量数只表示物质的量，可以是整数，也可以是简单分数。03同一反应，H的大小与反应物和生成物的状态、化学计量数都有关。04可逆反应中，正逆反应的H数值的绝对值相等，但符号相反。05化学反应为什么会伴随热量变化呢？宏观上，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量不同。在反应过程中会伴随吸热和放热的现象。微观上，化学反应的实质是旧键断裂、新键形成的过程。断键吸收的总热量与成键放出的总热量不同。化学反应中的能量变化能量反应过程1.宏观角度：反应物生成物吸收能量能量反应
11、过程反应物生成物放出能量反应物总能量 生成物总能量 放热反应放热反应反应物生成物能量反应过程H0吸热反应反应物生成物能量反应过程H0 H = 生成物总能量 - 反应物总能量生成物总能量反应物总能量 H 0 取“+” 值，反应为吸热反应。 生成物总能量反应物总能量 H 0 取“-” 值，反应为放热反应。H2 (g)+ Cl2 (g) 2 HCl (g)反应物吸收能量释放能量化学键断裂 化学键形成+生成物化学反应中的能量变化2.微观角度： 反应物断键吸收的总能量 生成物成键放出的总能量 0 H 生成物成键放出的总能量 H 0 取“+” 值，反应为吸热反应。反应物断键吸收的总能量 生成物成键放出的总
12、能量 H -297.3KJ/mol BS(g)+O2(g)=SO2(l) H液态固态。 1.下列变化中，属于放热反应的是( ) A.Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应 B.灼热的碳与二氧化碳的反应 C.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧 D.醋酸的电离 C弱电解质的电离过程都是吸热反应2.下列变化中，属于吸热反应的是( )A .氮气与氢气合成氨 B .酸碱中和C .二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫 D .焦炭与高温水蒸气反应D 3. 已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ） A .X的能量一定高于M B .Y的能量一定高于N C .X和Y的总能量一定高于M和N的总能
13、量 D. 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生C反应的热量变化由反应物和生成物的总能量相对大小决定，不由某个反应物和生成物的能量决定。4.下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是 （ ） C(s) O2(g) CO2(g) H1 C(s) O2(g) CO(g) H2 S(s) O2(g) SO2(g) H3 S(g) O2(g) SO2(g) H4 H2(g) O2(g) H2O(l) H5 2H2(g) O2(g) 2H2O(l) H6 CaCO3(s) CaO(s)CO2(g) H7 CaO(s)H2O(l) Ca(OH)2(s) H8 A. B. C. D.完全燃烧放热多
14、， H1更小。气态能量高放热多， H4更小。配平系数更大放热多， H6更小。吸热反应， H7为正值放热反应， H8为负值C氯化氢形成过程中化学键的变化利用键能估算化学反应中的能量变化 断开气态物质中1 mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量，就是该共价键的键能。共价键的键能越大，该共价键越牢固。部分共价键的键能如下表所示：共价键键能 / kJ mol -1共价键键能 / kJ mol -1HH436.4CC347.7ClCl242.7 HCl431.8HO462.8NN941.7对于化学反应H 2 + Cl 2 = 2HCl，能量的变化可以表示为：断开反应物中的化学键所吸收的能量：1 mo
15、l H 2 中的HH键 436.4 kJ 1 mol Cl 2 中的ClCl键 242.7 kJ 总和 679.1 kJ形成生成物中的化学键所放出的能量：2 mol HCl中的HCl键 431.8 kJ 2 总和 863.6 kJ反应最终放出的能量： 863.6 kJ 679.1 kJ = 184.5 kJ所以该反应的热化学方程式可以表示为：H 2 (g) + Cl 2 (g) = 2HCl(g) H = 184.5 kJmol -1 已知 lmol HH键、lmol NH键、lmolNN键的键能分别是436kJ、391kJ、946kJ，试写出合成氨反应的热化学方程式。 学以致用N2 （g）+ 3H2 （g） 2NH3 （g） 在反应 中 H=反应物键能之和 - 生成物键能之和= 946 + 3 436 - 6 391= - 92 kJmol -1N2 （g）+ 3H2 （g） 2NH3 （g） 故热化学方程式为： H=- 92 kJmol -1化学反应中的热第1课时化学反应中的能量变化放热反应吸热反应热化学方程式 定义常见的吸放热反应 定义 意义书写方法 宏观能量微观键能物质变化、能量变化写方程式、标状态、写反应热作业： 月 日敬各位老提出宝意！
