（渝冀閩）2018-2019版高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱量課件 蘇教版必修2.ppt

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第二單元化學(xué)反應(yīng)中的熱量,專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化,[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因——化學(xué)鍵的斷裂和形成。2.了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，熟知常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。3.初步學(xué)習(xí)熱化學(xué)方程式的書寫，并能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的能量變化計(jì)算。4.認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率，開發(fā)高能清潔燃料的重要性。,[核心素養(yǎng)]1.宏觀辨識(shí)：理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化取決于反應(yīng)物與生成物的總能量相對(duì)大小。2.微觀探析：從化學(xué)鍵的斷裂和形成，在本質(zhì)上認(rèn)識(shí)化學(xué)能量與化學(xué)變化的本質(zhì)。3.模型認(rèn)知：知道熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的不同，能正確書寫熱化學(xué)方程式。,,,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式化學(xué)反應(yīng)中不僅是物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，同時(shí)還伴隨著變化?；瘜W(xué)反應(yīng)中比較常見(jiàn)的是化學(xué)能與熱能、電能、光能等的互相轉(zhuǎn)化。,一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化,能量,2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)探究,手感到熱,升高,放出,,,發(fā)涼,黏在一起,高,吸收,放出,相關(guān)視頻,(2)概念①放出熱量的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(3)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)①常見(jiàn)的放熱反應(yīng)有：燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與水或酸的反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)。,放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較,例1硅是太陽(yáng)能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：,化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題：,(1)①是______反應(yīng)，②是______反應(yīng)，③是______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)反應(yīng)②破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。,吸熱,放熱,吸熱,小于,解析,答案,解析因?yàn)榉磻?yīng)②是放熱反應(yīng)，所以破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量。,易錯(cuò)警示,(1)“三個(gè)不一定”①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳和氧氣的反應(yīng)。②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)。③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如Ba(OH)28H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。(2)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化，如NaOH固體溶于水是放熱過(guò)程，但不是放熱反應(yīng)；如升華、蒸發(fā)等過(guò)程是吸熱過(guò)程，但不是吸熱反應(yīng)。,3.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(1)化學(xué)反應(yīng)中能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系①化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,②化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因,(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系,大于,小于,①化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征：物質(zhì)種類發(fā)生變化和能量發(fā)生變化。②化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因。,例2H2＋Cl2===2HCl的反應(yīng)過(guò)程如下圖所示：,(1)根據(jù)上圖填寫下表：,,(2)該反應(yīng)______(填“放出”或“吸收”)______kJ熱量。,679,862,放出,183,答案,例3已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ，且氧氣中1molO==O鍵完全斷裂時(shí)需要吸收能量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出能量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)吸收的能量為A.920kJB.557kJC.436kJD.188kJ,答案,解析,√,1.概念：能表示化學(xué)反應(yīng)中的熱量的化學(xué)方程式。2.書寫——“三字訣”,二、熱化學(xué)方程式,放出或吸收,寫,—正確“寫”出反應(yīng)的化學(xué)方程式,注,—“注”明物質(zhì)的狀態(tài)，用、、分別表示氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài),g,l,s,|,標(biāo),|,—用ΔH“標(biāo)”明反應(yīng)放出或吸收的熱量，負(fù)值表示反應(yīng)熱，正值表示反應(yīng)熱。ΔH的單位為__________,放,吸,kJmol－1,例如，已知1molC與1molO2完全反應(yīng)生成1molCO2放出393.6kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。,C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.6kJmol－1,熱化學(xué)方程式的書寫方法(1)遵循一般化學(xué)方程式的書寫規(guī)則(一般不寫反應(yīng)條件)。(2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。(3)在右端注明ΔH的符號(hào)(正號(hào)常省略)、大小及單位。(4)化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，因此可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)改變，ΔH的數(shù)值要相應(yīng)改變。,例4下列對(duì)熱化學(xué)方程式H2(g)＋I(xiàn)2(g)===HI(g)ΔH＝－9kJmol－1的敘述中，正確的是A.1mol氫氣和1mol碘蒸氣完全反應(yīng)需要吸收9kJ熱量B.1個(gè)氫分子和1個(gè)碘分子完全反應(yīng)需要放出9kJ的熱量C.1molH2(g)與1molI2(g)完全反應(yīng)生成2mol的HI氣體放出18kJ的熱量D.1molH2(g)與1molI2(g)完全反應(yīng)吸收18kJ的熱量,答案,解析,√,解析熱化學(xué)方程式的具體形式是表示一定物質(zhì)的量、一定聚集狀態(tài)的反應(yīng)物完全反應(yīng)生成一定聚集狀態(tài)的生成物時(shí)的放熱或吸熱情況。只要依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)，對(duì)于本題就不難作出判斷。,例5已知：101kPa時(shí)，1mol辛烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出的熱量為5518kJ，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量為57.3kJ，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是,A.C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝5518kJmol－1B.C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJmol－1C.H＋＋OH－===H2OΔH＝－57.3kJmol－1D.2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(l)＋2H2O(l)ΔH＝57.3kJmol－1,答案,解析,√,解析A項(xiàng)，因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)取“－”，同時(shí)水應(yīng)為液態(tài)，故A錯(cuò)；C項(xiàng)中應(yīng)標(biāo)明H＋、OH－狀態(tài)是稀溶液狀態(tài)(aq)；D項(xiàng)中Na2SO4應(yīng)為稀溶液狀態(tài)(aq)，ΔH應(yīng)取“－”且數(shù)值錯(cuò)誤，故D錯(cuò)。,一查“四態(tài)”。即(g、l、s、aq)是否正確；二查“正負(fù)莫反”。即“＋”、“－”是否與吸熱和放熱一致；三查“單位書寫”。即反應(yīng)熱的單位是否為kJmol－1；四查“數(shù)值對(duì)應(yīng)”，即ΔH的數(shù)值與物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。,——“四查”熱化學(xué)方程式書寫正誤,思維啟迪,1.熱值已知下列幾種燃料的熱值：,三、燃料燃燒釋放的熱量,其熱化學(xué)方程式分別為：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－396kJmol－1②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－896kJmol－1,④C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1380kJmol－1,(1)完全燃燒相等物質(zhì)的量的上述物質(zhì)，放出熱量的大小順序是_____________。(2)完全燃燒等質(zhì)量的上述物質(zhì)，放出熱量的大小順序是。,④>②>①,>③,③>②>①>④,(3)燃料燃燒放出熱量的大小常用熱值來(lái)衡量。燃料的熱值是指在一定條件下的物質(zhì)完全燃燒所放出的，單位是。(4)我國(guó)實(shí)施的“西氣東輸”工程中的“氣”是指，主要成分是，與煤等燃料相比較其優(yōu)點(diǎn)是熱值高，使用起來(lái)更經(jīng)濟(jì)，對(duì)環(huán)境污染小。,單位質(zhì)量,熱量,kJg－1,天然氣,甲烷,2.以煤為例，探究提高燃料燃燒效率問(wèn)題(1)煤燃燒時(shí)，將煤塊粉碎成煤粉的依據(jù)是與空氣中O2的增大，煤粉燃燒更充分，反應(yīng)速率加快。(2)通入適當(dāng)過(guò)量空氣的依據(jù)是空氣充足，煤粉燃燒充分，生成CO2，放出熱量；若空氣不足，煤燃燒不完全，生成CO，產(chǎn)生熱量，且會(huì)造成污染。(3)選擇保溫隔熱且耐熱的爐(灶)膛材料的主要目的是。(4)充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量可采取的措施是將燃燒后的廢氣通過(guò)交換裝置，供其他方面使用。,接觸面積,多,減少,防止熱量散失,提高燃料燃燒效率的措施及意義(1)提高燃料的燃燒效率的措施①盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)過(guò)量。②盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。(2)提高燃料的燃燒效率的意義在于節(jié)約能源、節(jié)約資源、減少污染。,例6下列措施可以提高燃料燃燒效率的是①提高燃料的著火點(diǎn)②降低燃料的著火點(diǎn)③將固體燃料粉碎④將液體燃料霧化處理⑤將煤進(jìn)行氣化處理⑥通入適當(dāng)過(guò)量的空氣A.①③④⑤B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥D(zhuǎn).①②③④,答案,解析,√,解析理論上，提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當(dāng)過(guò)量的空氣。對(duì)于①和②，由于燃料的著火點(diǎn)是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項(xiàng)措施不可行。③④⑤所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.下列說(shuō)法正確的是①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)②放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生③反應(yīng)是放出能量還是吸收能量必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大?、苡械姆艧岱磻?yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行A.③④B.①②C.①②③④D.②③④,1,2,3,4,答案,解析,√,5,6,解析加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如銅在氯氣中燃燒；放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生，如N2與H2合成NH3；反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對(duì)大??；需要加熱才能發(fā)生的放熱反應(yīng)，如果反應(yīng)放出的熱量達(dá)到反應(yīng)所需要的熱量，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行，如,1,2,3,4,5,6,A.該圖表明催化劑可以改變反應(yīng)的熱效應(yīng)B.該圖表示某反應(yīng)能量的變化與生成物狀態(tài)無(wú)關(guān)C.該圖表示某吸熱反應(yīng)分別在有無(wú)催化劑的情況下反應(yīng)過(guò)程中的能量變化D.該圖表明化學(xué)反應(yīng)不僅遵循質(zhì)量守恒定律，也遵循能量守恒定律,2.(2017河北承德一中月考)關(guān)于下列圖示說(shuō)法正確的是,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,解析A項(xiàng)，起始能量與最終能量不變，因此催化劑不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，圖中并沒(méi)有表現(xiàn)出物質(zhì)的狀態(tài)，因此不能得出該結(jié)論，且反應(yīng)能量的變化與生成物狀態(tài)有關(guān)，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量，因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，多余的能量以熱量的形式釋放，因此遵循能量守恒定律，故正確。,1,2,3,4,5,6,3.將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。這現(xiàn)象說(shuō)明了A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.鐵粉和硫粉在常溫下可以發(fā)生反應(yīng)D.硫化亞鐵的總能量高于鐵粉和硫粉的總能量,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,解析反應(yīng)發(fā)生后停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行說(shuō)明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤，B正確；反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生，常溫下不能進(jìn)行，C錯(cuò)誤；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，D錯(cuò)誤。,1,2,3,4,5,6,4.(2018溫州十五校聯(lián)合體期中)1gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量，下列表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是A.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－142.9kJmol－1B.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝571.6kJmol－1C.2H2＋O2===2H2OΔH＝－571.6kJmol－1D.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJmol－1,√,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ熱量，所以2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為142.9kJ4＝571.6kJ，所以ΔH＝－571.6kJmol－1，故A、B錯(cuò)誤；物質(zhì)的狀態(tài)影響反應(yīng)熱，未注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；2gH2燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱量，ΔH<0，熱化學(xué)方程式為H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJmol－1，故D正確。,1,2,3,4,5,6,5.將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過(guò)量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是①使煤充分燃燒，提高煤的利用率②減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”③減少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)”A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④,答案,解析,√,解析煤塊粉碎是為了提高煤的利用率；脫硫是為了減少SO2的產(chǎn)生；過(guò)量空氣是為了減少CO的產(chǎn)生。,1,2,3,4,5,6,6.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量：,答案,解析,解析(1)、(2)破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量越高，則物質(zhì)越穩(wěn)定，所具有的能量越低。,根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是______(填字母)。A.H2B.Cl2C.Br2D.I2,√,(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是________(填字母)。A.HClB.HBrC.HI,√,1,2,3,4,5,6,(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(4)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng)，當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí)，放出或吸收的熱量最多的是____。,答案,解析,解析(3)、(4)以氯元素為例計(jì)算斷開1molCl—Cl鍵和1molH—H鍵需吸收能量：243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molH—Cl鍵放出的能量為2432kJ＝864kJ，所以在Cl2＋H2===2HCl反應(yīng)中放出864kJ－679kJ＝185kJ的熱量，同理可計(jì)算在Br2＋H2===2HBr、I2＋H2===2HI反應(yīng)中分別放出103kJ、9kJ的熱量。,放熱,Cl2,1,2,3,4,5,6,