第二章
第一節(jié)
化學(xué)反應(yīng)與能量
第一課時(shí)
化學(xué)能與熱能
1、化學(xué)反應(yīng)過程中不僅有的變化,還有
變化,這種能量變化常以、、等形式變現(xiàn)出來。(選修四1頁(yè))
2、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
兩條基本的自然定律:
和。
化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量
。因此,化學(xué)反應(yīng)中存在著能量變化,通常主要表現(xiàn)為的變化,當(dāng)能量變化以熱的形式表現(xiàn)時(shí),我們把反應(yīng)分為
和
3、決定化學(xué)反應(yīng)吸收能量或放出能量的因素(宏觀解釋)
(1)
各種物質(zhì)都儲(chǔ)存有化學(xué)能,不同物質(zhì)所包含的化學(xué)能也不同。
焓
①定義________________________________________________________
②
符號(hào)______________
③常用單位______________
(2)
一個(gè)確定化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量決定于的相對(duì)大小。
反應(yīng)熱、焓變(ΔH)①定義______________________________________________
②符號(hào)______________③常用單位______________
④△H的正負(fù)與吸、放熱反應(yīng)的關(guān)系
當(dāng)△H為“一”或△H<0時(shí)為
△H為“+”或△H>0時(shí)為
⑤△H計(jì)算的三種表達(dá)式△H=
4、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系(微觀解釋)
(1)
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是原子,即反應(yīng)物中的舊化學(xué)鍵的和生成物中新化學(xué)鍵的(2)
是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。
(3)斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要
能量形成生成物中的化學(xué)鍵要
能量
常溫常壓(25℃,101KPa)下,斷開1mol化學(xué)鍵吸收的能量與生成1mol化學(xué)鍵放出的能量相等。---------()
(4)△H計(jì)算的三種表達(dá)式△H=
5、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
放熱反應(yīng)
吸熱反應(yīng)
概念
放出熱量的化學(xué)反應(yīng)
吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)
決定
因素
反應(yīng)物具有的總能量
生成物具有的總能量
反應(yīng)物具有的總能量
生成物具有的總能量
產(chǎn)生
原因
生成物分子成鍵時(shí)的總能量
反應(yīng)物斷鍵時(shí)的總能量
生成物分子成鍵時(shí)的總能量
反應(yīng)物斷鍵時(shí)的總能量
表示
方法
△H<0
△H>0
圖示
常見反應(yīng)類型
大多數(shù)化合反應(yīng)
所有燃燒反應(yīng)
酸堿中和反應(yīng)
金屬與酸(或水)反應(yīng)
大多數(shù)分解反應(yīng)
Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl
=BaCl2+2NH3↑+10H2O
C+H2O(g)CO+H2
制水煤氣
C+CO2(g)2CO
第二課時(shí)
熱化學(xué)方程式
1、概念:表示
和的關(guān)系的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式。
2、表示的意義:熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的變化。
如:H2(g)+
1/2O2(g)===H2O(l)
ΔH=
-285
.8
kJ·mol-1,表示在℃,Pa,mol
H2與
mol
O2完全反應(yīng)生成態(tài)水時(shí)的熱量是285.8
kJ。(表示完全反應(yīng)時(shí)的能量變化)
H2
(g)
+
O2
(g)
=
H2O(g)
△H=
--241.8
kJ/mol
H2(g)+O2(g)=2H2
O(l)
△H=
-571.6
KJ·mol-13、熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示,不表示,因此,它可以是
數(shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng),化學(xué)計(jì)量數(shù)和ΔH可以同時(shí)擴(kuò)大或
縮小的倍數(shù)
。即使化學(xué)計(jì)量數(shù)相同,當(dāng)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)不同時(shí),ΔH值______。ΔH單位中的“每摩爾”是指______________
書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng):
第三課時(shí)
中和熱的測(cè)定
一、中和熱
1、概念:稀溶液中酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱。
注:①中和反應(yīng)都放出熱量;
②定義中的“稀溶液”一般指,因?yàn)槿芤夯旌蠒r(shí)會(huì)產(chǎn)生溶解熱效應(yīng)而影響中和熱的測(cè)定
③中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)
二、中和熱的測(cè)定:
【思考交流1】
1.大、小燒杯放置時(shí),為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?
2.溫度計(jì)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?
3.酸、堿混合時(shí),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?
4.實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量?若用HCl過量行嗎?
四、誤差分析:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算各自所測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱,并與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。你所測(cè)得的數(shù)據(jù)是否為57.3
kJ·mol-1,若不是,分析產(chǎn)生誤差的原因。
【思考交流2】
1.本實(shí)驗(yàn)中若把50
mL
0.50
mol·L-1的鹽酸改為50
mL
0.50
mol·L-1醋酸(弱酸)溶液,所測(cè)反應(yīng)熱的結(jié)果是否會(huì)有所變化?為什么?
2.若改用100
mL
0.50
mol·L-1的鹽酸和100
mL
0.55
mol·L-1的NaOH溶液,所測(cè)的中和熱的結(jié)果是是否約為本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的二倍(假定各步操作沒有失誤)?為什么?
第一章
第二節(jié)
燃燒熱
能源
一、燃燒熱
1、反應(yīng)熱的分類
根據(jù)反應(yīng)的情況不同,反應(yīng)熱可分多種,例如
等,其中以跟燃料品質(zhì)相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用較廣。
2、燃燒熱
(1)定義:
叫做該物質(zhì)的燃燒熱.(2)要點(diǎn):
①條件:
②量:
③對(duì)象:
④反應(yīng)程度:
⑤產(chǎn)物穩(wěn)定性:
(不可再燃且狀態(tài)穩(wěn)定)
⑥燃燒熱是反應(yīng)熱的一種,△H為“___”或△H
0
3.燃燒熱化學(xué)方程式的書寫:
方法:以燃燒1mol可燃燒物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
練習(xí):①
H2
(g)
+
O2
(g)
=
H2O(g);△H=
-241.8
kJ/mol
②H2(g)
+
O2
(g)
=
H2O(l);△H=
-285.8
kJ/mol
③2H2(g)
+
O2
(g)
=
2H2O(l);△H=
-571.6
kJ/mol
氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式是:___________
氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式是:____________
4.燃燒反應(yīng)中熱量的計(jì)算:
關(guān)系式:熱量=可燃物物質(zhì)的量ⅹ燃燒熱
【練習(xí)】
1、寫出下列可燃性物質(zhì)燃燒的穩(wěn)定產(chǎn)物
C:______
H2:______
CH4:_____
金剛石:_____
乙醇:______
2、依據(jù)表(教材p7)1-1,寫出下列物質(zhì)的燃燒熱的化學(xué)方程式:
(1)CO(g)
__________________________________________________
(2)C2H6(g)
__________________________
________________________
二、能源
1、能源
(1)能源就是能提供的,它包括
等。
(2)能源是的重要物質(zhì)基礎(chǔ),它的開發(fā)和利用情況,可以用來衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的。
2、人類利用能源的三個(gè)階段
(1)
柴草時(shí)期:以樹枝雜草為主要能源
(2)
化石能源時(shí)期:以煤、石油、天然氣為主要能源
(3)
多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期:可再生能源和清潔能源(綠色能源)將成為新能源的主力軍。太陽(yáng)能、氫能、核能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能等
3.能源有不同的分類,具體如下:
分類依據(jù)
種類
舉例
轉(zhuǎn)換過程
太陽(yáng)能、風(fēng)能、化石燃料、地?zé)崮?、潮汐能?/p>
電能、氫能、石油加工產(chǎn)品、煤的加工產(chǎn)品等
使用歷史
化石燃料
太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能、氫能、生物質(zhì)能等
性質(zhì)
太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能等
化石燃料、核能
4、我國(guó)目前的能源利用狀況
我國(guó)目前使用最多的能源是__________,包括________、________、________等,屬________再生能源,并且能源利用率極低,能源危機(jī)趨于嚴(yán)重。
5.能源危機(jī)的解決方法
開發(fā)________,節(jié)約__________,提高能源的________。
6.化石燃料和新能源
(1)化石燃料的利弊:蘊(yùn)藏量有限、不能再生;利用率低;污染環(huán)境,特別是造成________和____________。
(2)太陽(yáng)能是能量巨大的清潔能源,缺點(diǎn)是能量密度小,受地域和季節(jié)的影響大。
(3)氫能有三大優(yōu)點(diǎn):一是燃燒熱值高,二是__________,三是____________。缺點(diǎn)是儲(chǔ)存、運(yùn)輸困難。
第一章
第三節(jié)
反應(yīng)熱的計(jì)算)
一、蓋斯定律:
1、內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是
完成或
完成,其反應(yīng)熱是的。也就是說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的_
和__
_有關(guān)而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。
對(duì)蓋斯定律的圖示理解
一個(gè)化學(xué)反應(yīng)由始態(tài)轉(zhuǎn)化為終態(tài)可通過不同的途徑進(jìn)行,在圖示中各ΔH之間應(yīng)該具有怎樣的關(guān)系?
提示:ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
二、計(jì)算的步驟:找出能量守恒的等量的關(guān)系
例題1.已知C(s)+O2(g)===CO(g)的反應(yīng)熱無法直接測(cè)得。但是下述兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱卻可以直接測(cè)得:
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5
kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-283.0
kJ·mol-1
分析其過程: