化学反应与能量9(课件PPT).ppt 42页

'章 重点和热点：1.化学反应中能量变化的有关概念,了解吸热反应和放热反应,燃烧热和中和热;2.热化学方程式的书写与判断对错;3.判断各种条件下反应热或△H的数量大小;4.反应热的有关计算问题,盖斯定律的运用;5.中和热实验测定;6.常识性介绍燃料充分燃烧的条件，培养节约能源及环境保护等意识。学习重点：热化学方程式的判断正误、反应热或△H数量大小的判断。 1、化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化;知识点1：化学反应中的能量变化的概念辨析2、放热反应：原　　因：反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量。常见的放热反应：①燃烧与缓慢氧化，②中和反应。③金属与酸反应制取氢气，④生石灰和水反应等。有热量放出的化学反应。 3、吸热反应：常见的吸热反应：一般的分解反应;Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl反应。C(s)+H2O(g)　　　CO(g)+H2(g)C+CO22CO以及：KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。原因：反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量。有热量吸收的化学反应。 当反应物的总能量高于生成物的总能量，则放出热量。由于放热反应,使反应本身的能量降低,规定ΔH<0或ΔH为“-”.当反应物的总能量低于生成物的总能量，则吸收热量。如下图所示：吸热反应，使反应本身的能量升高ΔH>0或ΔH为“+”.4.从物质包含的能量角度理解反应热ΔH=∑生成物能量-∑反应物能量 5.从化学键的角度理解反应与能量变化的关系键能数据：H-H436kJ/molCl-Cl243kJ/molH-Cl431kJ/mol键能与反应热的关系:△H=∑反应物键能—∑生成物键能（约为）△H=（436+243）-2×431=—183KJ/mol以H2+Cl2=2HCl为例 6.反应热、燃烧热、中和热⑴反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量符号：　　　　　单位：⑵燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量⑶中和热：在稀溶液中，酸跟碱的反发生中和而生成1molH2O时所放出的热量因而在写热化学方程式时，应以燃烧1mol物质或生成1molH2O为标准来配平其他物质的化学计量。△HkJ/mol 7.注意问题：例1．下列说法正确的是（　）　　A．需加热方能发生的反应一定是吸热反应　　B．放热反应在常温下一定很易发生　　C．反应是吸热还是放热必须看反应物和生成　　　物具有的总能量的相对大小　　D．吸热反应在一定条件下也能发生物质反应开始时需加热的反应：可能是吸热反应，也可能是放热反应。反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然联系。吸热反应也不一定必须加热.CD 跟踪练习：1.反应C(石墨)C(金刚石)是吸热反应,由此可知A、石墨比金刚石更稳定B、金刚石和石墨可以相互转化C、金刚石比石墨稳定D、金刚石和石墨不能相互转化 2.共价键的键能是指破坏1mol该键所消耗的能量或生成1mol该键所释放的能量。根据热化学方程式：S(s)+O2(g)==SO2(g)；△H=—297.23kJ/mol，分析下列说法中正确的是（）A.S(g)+O2(g)==SO2(g)；△H=—QkJ/molQ的值大于297.23B.S(g)+O2(g)==SO2(g)；△H=—QkJ/molQ的值小于297.23C.1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和D.1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2的键能总和 跟踪练习：3．下列热化学方程式中△H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是（）A．H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）；△H=－184.6kJ/molB．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；△H=－802.3kJ/molC．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=－571.6kJ/molD．CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）；△H=－283kJ/mol 3.下列有关中和热的说法不正确的是（）A、在稀溶液里酸与碱反应，生成1molH2O放出的热量，叫中和热B、1mol硫酸与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热C、书写中和热的热化学方程式应以生成1molH2O(l)为标准来配平其余物质的化学计量数D、醋酸(aq)与氢氧化钠(aq)反应的反应热为ΔH＝－akJ/mol，则a<57.3B 知识点2：热化学方程式的书写和判断正误1、热化学方程式：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式2、书写热化学方程式的注意点：A、要注明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。B、要注明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。C、要注明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。D、各物质前的化学计量数表示＿＿＿＿＿＿，反应的温度和压强反应热的数值△H,注意“+、-”反应物和生成物的聚集状态物质的量（物质前的化学计量数可以是小数或分数） 写出下列反应的热化学方程式：1、5克碳酸钙分解时吸收8.885kJ热量。2、1molC与适量的水蒸气反应，需吸收131.3kJ的热量。3、1.00L0.10mol/LH2SO4溶液与足量稀的氢氧化钠溶液反应放出11.46kJ的热量。4、57克辛烷完全燃烧恢复到常温下放出2759kJ的热量。 1.（2006重庆卷）25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（　D　）A.C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-393.5kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6kJ/molC.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3kJ/molD.C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1400kJ/mol感悟高考: 2.（05全国卷I）已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A．2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)；△H=－4bKJ/molB．C2H2(g)+5/2O2(g)==2CO2(g)+H2O(l)；△H=2bKJ/molC．2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l)；△H=－2bKJ/molD．2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l)；△H=bKJ/mol 知识点3：判断各种条件下反应热或△H的数量大小说明：由于反应物或生成物的状态不同、反应物的数量不同、反应产物不同，比较反应热的数量多少。本知识点是高考的重点，作题时要分清比较的是反应热值(即Q)还是“△H”。 例1、在同温、同压下，比较下列反应△H1　、△H2的大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H2分析：反应物的状态，数量和生成物的数量都相同，但由于气态水转化为液态要放出一定数量的热量∴△H1>△H2 S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H1S(S)+O2(g)=SO2(g)；△H2例2、在同温、同压下，比较下列反应放出热量△H1、△H2的大小两式数量相同，S由固态吸收热量转化为气态，再氧化燃烧生成SO2。其放出热量的总和小于由气态S直接燃烧所放出的热量∴△H1<△H2 C(S)+1/2O2(g)=CO(g)；△H1C(S)+O2(g)=CO2(g)；△H2例3、在同温、同压下，比较下列反应△H1、△H2的大小固态C氧化为CO，释放出热量H1，CO是气体燃料，和O2反应生成CO2，又释放热量H3，两次释放热量的总和H1　＋H3，等于固态C氧化为气态CO2释放的热量H2，∴△H1　＞△H2 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；△H2状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释放的热量也应是前式的一半，例4、在同温、同压下，比较下列反应△H1、△H2的大小∴△H1＜△H2 跟踪练习:1.在同温同压下，下列各组热化学方程式中，△H2>△H1的是().A．2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)；△H12H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)；△H2B．S(g)+O2(g)＝SO2(g)；△H1S(s)+O2(g)＝SO2(g)；△H2C．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H2D．H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)；△H11/2H2(g)+1/2Cl2(g)＝HCl(g)；△H2判断时:先看是放热反应,还是吸热反应,然后看判断的是”Q”还是”△H”. 跟踪练习：2．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为：H+(aq)+OH—(aq)==H2O(l)；△H=－57.3KJ/molCH3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(l)；△H=－Q1KJ/mol1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)==1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)；△H=－Q2KJ/molHNO3(aq)+NaOH(aq)==NaNO3(aq)+H2O(l)；△H=－Q3KJ/mol上述反应均系在溶液中进行的反应，Q1、Q2、Q3的关系正确的是：A．Q1＝Q2＝Q3B．Q2＞Q1＞Q3C．Q2＞Q3＞Q1D．Q2＝Q3＞Q1 1.(2004年全国理综试题)已知(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H1=akJ·mol-1(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=bkJ·mol-1(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H3=ckJ·mol-1(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H4=dkJ·mol-1下列关系式中正确的是A．a＜b＜c＜0B.b＞d＞0C.2a=b＜0D.2c=d＞02.(创新试题)已知723K时,2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);△H=-QkJ·mol-1,在相同条件下,向一密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出的热量为Q1;向另一容积相同的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出的热量为Q2;则Q、Q1、Q2满足的关系是（）A.Q2=Q1/2B.Q2＜Q1/2C.Q2＜Q1＜QD.Q1=Q2＞Q感悟高考： 知识点4:反应热的有关计算问题,盖斯定律的运用1.反应热、中和热、燃烧热的计算；2.盖斯定律的应用;3.反应热的常用计算方法:⑴反应热与反应物各物质的物质的量成正比;⑵反应热=反应物键能总和-生成物键能总和;⑶物质燃烧放热的计算:Q(放)=n(可燃物)*│△H│. 盖斯定律化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.也就是说,在化学反应中，放出或吸收的热量，仅决定于反应物初始状态和生成物的最终状态，而与反应的途径无关。（或叙述为：若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。）△H1=△H2+△H3 例1.已知下列两个热化学方程式；H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)；△H=－285.kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)；△H=－2220.0kJ/mol（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是。（2）已知：H2O(1)=H2O(g)；△H=+44.0kJ/mol写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式。 1．（05江苏）氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式分别为：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；△H=—285.8kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H=—283.0kJ/molC8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)；△H=—5518kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=—890.3kJ/mol相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是A．H2(g)B．CO(g)C．C8H18(l)D．CH4(g)感悟高考: 2．（05北京）CO、CH4均为常见的可燃性气体。（1）等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是。（2）已知在101kPa时，CO的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下，若2molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是：。（3）120℃、101kPa下，amL由CO、CH4组成的混合气体在bmLO2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。①若混合气体与O2恰好完全反应，产生bmLCO2，则混合气体中CH4的体积分数为（保留2位小数）。②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL，则a与b关系的数学表示式是。29．⑴1:4⑵CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)；△H=－891KJ/mol⑶①0.33②b≥5a/4感悟高考: 2.硬纸板、碎纸条的作用：保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。3.温度测定要测量酸、碱的起始温度（取平均值）；还要测量反应后的最高温度。重复实验三次,温度取平均值计算。注意试验操作细节。1.实验装置:如图(或用生活用的保温壶、杯)。4.计算公式:△H=-(m1+m2)*c*(t2-t1)/n(H2O)=—0.418(t2-t1)/n(H2O)知识点5:中和热实验测定 跟踪练习：1．在中和热测定的实验中，以下操作正确的是（）①大烧杯底部垫泡沫塑料，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，再在两容器空隙加碎纸屑,再盖上硬纸板。②温度计测量过盐酸的温度后，立即插入NaOH溶液中测量NaOH溶液的温度。③将量筒中的NaOH溶液慢慢加入到小烧杯的盐酸中，边加边搅拌。④读取混合溶液的最高温度和最低温度，以其平均值记为最终温度A．只有①正确B．只有②正确C．只有①④正确D．都不正确A 2.50mL0.5mol/L的盐酸和50mL0.55mol/L的NaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应，通过测定溶液温度的变化，可计算中和热，回答下列问题：⑴从实验装置看，图中还缺少的一种玻璃仪器是__________。⑵烧杯间填满碎纸条的目的是__________________________。⑶若实验前后溶液的密度均为1g/cm3，反应前两溶液的温度均为t1℃，混合后混合溶液的最高温度为t2℃，反应溶液的比热容为C=4.18KJ/(g·℃)，则该反应的中和热为。⑷大烧杯如不盖硬纸板，求得的中和热数值将________（偏大、偏小、无影响）。⑸实验中改用60mL0.5mol/L的盐酸和50mL0.5mol/L的NaOH溶液反应，其他条件不变，与上述实验相比较，反应前后溶液温度的变化值_____________（相等、不相等），求得的中和热数值____________（相等、不相等），理由是____________。⑹用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会________（偏大、偏小、无影响）。 ㈠.燃料的充分燃烧:1.燃料的现状:知识点6:能源与环境 （2）化石燃料：煤、石油、天然气属一次性能源、非再生能源。特　　点：（3）燃料充分燃烧的条件：①燃烧时有足够的空气。②燃料和空气要充分接触。②产生污染物，造成环境污染。（4）燃料不充分燃烧的危害：①产生的热量减少，造成资源浪费。 A、通入足量空气，使燃料充分燃烧。（过多空气，将带走部分热量，造成浪费）（5）提高燃料燃烧效率的措施B、增大燃料与空气的接触面积。（固体燃料粉碎，液体燃料雾化）C、将煤气体和液体 例2．煤在炉子里烧的很旺时，续了一块煤就立即封上了，在有氧气的条件下，有时会看到炉火熄灭了，试解释原因？答：物质燃烧需要具备两个条件：（1）温度达到可燃物的着火点。（2）与氧气接触。本题中已有氧气，因此应从温度方面考虑。考虑C+O2＝CO2放出热量，而CO2+C＝2CO吸收热量。当吸收热量多于放出的热量时，体系的温度就会降低，当温度降到C的着火点以下时，炉火就熄灭了。 C(s)+H2O(g)　　CO(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g)优点：使煤的得到充分利用，同时又防止煤炭直接燃烧产生二氧化硫和烟尘污染环境。㈡、煤炭的综合利用（1）、煤的气化，液化原理：用途：作燃料，工业制备氢气的一种重要方法。CO和H2还可以合成液体燃料甲醇。CO+2H2CH3OH（液体） （2）高温干馏：把煤隔绝空气加强热，使其分解生成焦炭，煤焦油和焦炉气。焦炭：用于冶金，如炼铁、制电石等。　　煤焦油：进一步处理可得多种化工原料，用于制备染料、农药、医药等。焦炉：气可做气体燃料。　（3）加生石灰脱硫：对于烟煤，如直接燃烧常常加少许生石灰脱硫，以防止SO2污染大气，反应方程式是：CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4 1、下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应.B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应.C.灼热的碳与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应2、下列燃料中,不属于化石燃料的是()A.煤B.石油C.天然气D.水煤气[练习]cD 3、酸雨危害可包括()①对人体的直接危害,引起肺部疾病而使人致死,②引起河流,湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长,③破坏土壤,植被,森林④腐蚀金属,油漆,皮革,纺织品及建筑材料等,⑤渗入地下,可能引起地下水酸化.A.①③⑤B.①②③④C.①③④⑤D.①②③④⑤D 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'