《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 蘇教必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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 蘇教必修2（41頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、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，并能進行一些簡單的能量變化計算。 4.認(rèn)識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：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) 達標(biāo)檢測 內(nèi)容索引 新知導(dǎo)學(xué) 1.
2、化學(xué)反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式化學(xué)反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化形式 化學(xué)反應(yīng)中不僅是物質(zhì)的轉(zhuǎn)變，同時還伴隨著 變化。化學(xué)反應(yīng)中比較常見的是化學(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)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) (1)實驗探究 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 看到有氣泡產(chǎn)生 用手觸摸反應(yīng)后的試管，_ 用溫度計測得反應(yīng)后溶液溫度_ 該反應(yīng) 熱量 手感到熱 升高 放出 聞到刺激性氣味，燒杯壁 ，玻璃片和燒杯 ，混合物呈糊狀 該反應(yīng) 熱量 混合后溶液溫度比原來的兩種溶液的溫度_ 該反應(yīng) 熱量 發(fā)涼 黏在一起 高 吸收 放出 相關(guān)視頻 (2)概念 放出熱量的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 吸
3、收熱量的化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (3)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 常見的放熱反應(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)。 常見的吸熱反應(yīng)有：大多數(shù)分解反應(yīng)、氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)、CCO2=高溫2CO、CH2O(g)=高溫COH2等。 放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較 歸納總結(jié)歸納總結(jié) 類型 比較 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 定義 放出熱量的反應(yīng) 吸收熱量的反應(yīng) 形成原因 反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量 反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量 與化學(xué)鍵的關(guān)系 生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量 生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物
4、分子斷鍵時吸收的總能量 圖示 例例1 硅是太陽能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是： 粗硅冶煉：SiO22C=高溫Si2CO。 精煉硅：Si3HCl=高溫SiHCl3H2； SiHCl3H2=高溫Si3HCl。 化學(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示，回答下列問題： (1)是_反應(yīng)，是_反應(yīng)，是_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 (2)反應(yīng)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 易錯警示 (1)“三個不一定” 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)。 放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)。 吸熱反應(yīng)
5、也不一定需要加熱，如Ba(OH)2 8H2O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程，但不是放熱反應(yīng)；如升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)。 3.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(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 化學(xué)反應(yīng)過程 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 圖示 能量相對大小 反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量 反應(yīng)物的總能量 生成物的總能量 大于 小于 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。 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
6、。 例例2 H2Cl2=2HCl的反應(yīng)過程如下圖所示： (1)根據(jù)上圖填寫下表： 化學(xué)鍵 能量變化 斷裂或形成1 mol化學(xué)鍵時 反應(yīng)中能量變化 ClCl 吸收243 kJ 共吸收_ kJ HH 吸收436 kJ HCl 放出431 kJ 共放出_ kJ (2)該反應(yīng)_(填“放出”或“吸收”)_ kJ熱量。 679 862 放出 183 答案 例例3 已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121 kJ，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時需要吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol HO鍵形成時放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時吸收的能量為 A.920 kJ B.55
7、7 kJ C.436 kJ D.188 kJ 答案 解析 1.概念：概念：能表示化學(xué)反應(yīng)中 的熱量的化學(xué)方程式。 2.書寫書寫“三字訣三字訣” 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H“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。H的單位為_ 放 吸 kJ mol1 例如，已知1 mol C與1 mol O2完全反應(yīng)生成1 mol CO2放出393.6 kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。 C(s)O2(g)=CO2(g) H393.6 kJ mol1 熱化
8、學(xué)方程式的書寫方法熱化學(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H的符號(正號常省略)、大小及單位。 (4)化學(xué)計量數(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)計量數(shù)改變，H的數(shù)值要相應(yīng)改變。 歸納總結(jié)歸納總結(jié) 例例4 下列對熱化學(xué)方程式 H2(g) I2(g)=HI(g) H9 kJ mol1的敘述中，正確的是 A.1 mol氫氣和1 mol碘蒸氣完全反應(yīng)需要吸收9 kJ熱量 B.1個氫分子和1個碘分子完全反應(yīng)需要放出9 kJ的熱量 C.1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應(yīng)生成2
9、 mol的HI氣體放出18 kJ的熱量 D.1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應(yīng)吸收18 kJ的熱量 12 12 答案 解析 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，對于本題就不難作出判斷。 例例5 已知：101 kPa時，1 mol辛烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出的熱量為5 518 kJ，強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成1 mol H2O時放出的熱量為57.3 kJ，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是 A.C8H18(l) O2(g)=8CO2(g)9H2
10、O(g) H5 518 kJ mol1 B.C8H18(l) O2(g)=8CO2(g)9H2O(l) H5 518 kJ mol1 C.HOH=H2O H57.3 kJ mol1 D.2NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(l)2H2O(l) H57.3 kJ mol1 252 答案 解析 252 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kJ mol1；四查“數(shù)值對應(yīng)”，即H的數(shù)值與物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)是否對應(yīng)。 “四查”熱化學(xué)方程式書寫正誤 思維啟迪思維啟迪 1.熱值熱值 已知下列幾種燃料
11、的熱值： 三、燃料燃燒釋放的熱量 物質(zhì) 天然氣 焦炭 氫氣 乙醇 熱值/kJ g1 56 33 143 30 其熱化學(xué)方程式分別為： C(s)O2(g)=CO2(g) H396 kJ mol1 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H896 kJ mol1 H2(g)12O2(g)=H2O(l) H286 kJ mol1 C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 380 kJ mol1 (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 。 (3)燃料燃燒放出熱量的大小常用熱值來衡量
12、。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)我國實施的“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)點是熱值高，使用起來更經(jīng)濟，對環(huán)境污染小。 單位質(zhì)量 熱量 kJ g1 天然氣 甲烷 2.以煤為例以煤為例，探究提高燃料燃燒效率問題探究提高燃料燃燒效率問題 (1)煤燃燒時，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
13、。 (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交換裝臵，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 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)過量。 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。 歸納總結(jié)歸納總結(jié) 例例6 下列措施可以提高燃料燃燒效率的是 提高燃料的著火點 降低燃料的著火點 將固體燃料粉碎 將液體燃料霧化處理 將煤進行氣化處理 通
14、入適當(dāng)過量的空氣 A. B. C. D. 答案 解析 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)過量的空氣。對于和，由于燃料的著火點是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項措施不可行。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) 達標(biāo)檢測 1.下列說法正確的是 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 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大小 有的放熱反應(yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進行 A. B. C. D. 1 2 3 4 答案 解析 5 6 A.該圖表明催化劑可以改變反應(yīng)
15、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)無關(guān) C.該圖表示某吸熱反應(yīng)分別在有無催化劑的情況 下反應(yīng)過程中的能量變化 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)于下列圖示說法正確的是 答案 解析 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)進行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。這現(xiàn)象說明了 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 4.(2018 溫州十五校聯(lián)合體期中)
16、1 g H2完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ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) H142.9 kJ mol1 B.2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ mol1 C.2H2O2=2H2O H571.6 kJ mol1 D.H2(g) O2(g)=H2O(l) H285.8 kJ mol1 答案 解析 12 1 2 3 4 5 6 5.將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是 使煤充分燃燒，提高煤的利用率 減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨” 減少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣 減少CO2的產(chǎn)生
17、，避免“溫室效應(yīng)” A. B. C. D. 答案 解析 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1 mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量： 答案 解析 解析解析 (1)、(2)破壞1 mol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。 物質(zhì) Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題： (1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是_(填字母)。 A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.
18、I2 (2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是_(填字母)。 A.HCl B.HBr C.HI 1 2 3 4 5 6 (3)X2H2=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，放出或吸收的熱量最多的是_。 答案 解析 解析解析 (3)、(4)以氯元素為例計算斷開1 mol ClCl鍵和1 mol HH鍵需吸收能量：243 kJ436 kJ679 kJ，而形成2 mol HCl 鍵放出的能量為2432 kJ864 kJ，所以在Cl2H2=2HCl反應(yīng)中放出864 kJ679 kJ185 kJ的熱量，同理可計算在Br2H2=2HBr、I2H2=2HI反應(yīng)中分別放出103 kJ、9 kJ的熱量。 放熱 Cl2 1 2 3 4 5 6
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 蘇教必修2
