通过必修2的学习我们已经了解化学反应中存在着能量变化课件.ppt

1、通过必修通过必修2的学习，我们已经了解化学反应中存在着能量变化、的学习，我们已经了解化学反应中存在着能量变化、化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成、通过原电池可化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成、通过原电池可以将化学能转化为电能、通过电能可以将电能转化为化学能等知识。以将化学能转化为电能、通过电能可以将电能转化为化学能等知识。本专题是在此基础上的扩展与提高，它将引领我们在定量的层次上讨本专题是在此基础上的扩展与提高，它将引领我们在定量的层次上讨论化学反应的能量变化问题，使我们对问题的认识水平产生一个质的论化学反应的能量变化问题，使我们对问题的认识水平产生一个质的飞跃，以适

2、应现代化学研究的要求。飞跃，以适应现代化学研究的要求。本专题共包括三个单元：本专题共包括三个单元：“化学反应中的热效应化学反应中的热效应”、“化学能与化学能与电能的转化电能的转化”、“金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护”。以化学能与热能、电能的相。以化学能与热能、电能的相互转化为主线，重点介绍了反应热、盖斯定律、原电池原理、电解原互转化为主线，重点介绍了反应热、盖斯定律、原电池原理、电解原理等基础理论以及能源的充分利用、金属的腐蚀与防护等与日常生活理等基础理论以及能源的充分利用、金属的腐蚀与防护等与日常生活关系密切的内容。通过本专题的学习，学生不仅可以掌握有关热化学关系密切的内容。通过本专题的学

3、习，学生不仅可以掌握有关热化学及电化学的一些基本原理，还可以在进行探究活动的过程中进一步认及电化学的一些基本原理，还可以在进行探究活动的过程中进一步认识学习化学的方法和途径，同时可以认识到化学知识在解决日常问题识学习化学的方法和途径，同时可以认识到化学知识在解决日常问题中的重要作用，激发学习化学的兴趣。中的重要作用，激发学习化学的兴趣。专题重点：专题重点：掌握反应热的含义；掌握焓变的含义；能正确书写热掌握反应热的含义；掌握焓变的含义；能正确书写热化学方程式，并利用热化学方程式进行简单计算；掌握盖斯定律的内化学方程式，并利用热化学方程式进行简单计算；掌握盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应

4、的反应热；掌握原电池、电解池的容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热；掌握原电池、电解池的构造及工作原理，能正确书写电极反应式及电池反应方程式；理解电构造及工作原理，能正确书写电极反应式及电池反应方程式；理解电化学腐蚀发生的条件；知道吸氧腐蚀与析氢腐蚀的区别。化学腐蚀发生的条件；知道吸氧腐蚀与析氢腐蚀的区别。专题难点：能够正确书写热化学方程式，并利用热化学方程式进专题难点：能够正确书写热化学方程式，并利用热化学方程式进行简单计算；掌握盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的行简单计算；掌握盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热；掌握原电池、电解池的构造及工作原理，能正确书写电极

5、反反应热；掌握原电池、电解池的构造及工作原理，能正确书写电极反应式及电池反应方程式。应式及电池反应方程式。1焓变、燃烧热、热化学方程式、盖斯定律等热化学理论学习焓变、燃烧热、热化学方程式、盖斯定律等热化学理论学习起来很抽象，要利用教材中的图示，通过多媒体等进行形象化学习。起来很抽象，要利用教材中的图示，通过多媒体等进行形象化学习。2资源、能源、环保是当今社会的热点问题，通过自主学习、资源、能源、环保是当今社会的热点问题，通过自主学习、讨论、交流、分析、评价等方法培养阅读能力、调查研究能力、交流讨论、交流、分析、评价等方法培养阅读能力、调查研究能力、交流与合作能力、综合分析能力等。与合作能力、综

6、合分析能力等。3关于热化学方程式的学习，采用与化学方程式对比的方法启关于热化学方程式的学习，采用与化学方程式对比的方法启发思维，进行对比总结，找出它们的区别与联系，同时加强练习，及发思维，进行对比总结，找出它们的区别与联系，同时加强练习，及时巩固，形成良好的书写习惯。时巩固，形成良好的书写习惯。4运用对比的方法学习原电池与电解池的知识，并联系日常生运用对比的方法学习原电池与电解池的知识，并联系日常生活实际进行学习，利用实验从宏观到微观进行探究学习，通过观察、活实际进行学习，利用实验从宏观到微观进行探究学习，通过观察、思考，进行分析推理。思考，进行分析推理。5对于化学电源的学习，要注意搜集身边常

7、见的电池，阅读使对于化学电源的学习，要注意搜集身边常见的电池，阅读使用说明，开阔视野。用说明，开阔视野。6对于金属的腐蚀和防护内容的学习，要与生产、生活密切联对于金属的腐蚀和防护内容的学习，要与生产、生活密切联系，通过查阅资料、调查研究及实验探究等多种方式进行学习。系，通过查阅资料、调查研究及实验探究等多种方式进行学习。第一单元化学反应中的热效应第一单元化学反应中的热效应 第第1课时化学反应的焓变课时化学反应的焓变举世瞩目的举世瞩目的“嫦娥嫦娥2号号”于于2010年年10月月1日日18时时59分分57秒秒345毫秒发射升毫秒发射升空，在飞行后的空，在飞行后的29分分53秒时，星箭分秒时，星箭分

8、离，卫星进入轨道。这次离，卫星进入轨道。这次“嫦娥嫦娥2号号”将完成进一步探测月球表面元素分布、将完成进一步探测月球表面元素分布、月壤厚度、地月空间环境等十项科研月壤厚度、地月空间环境等十项科研任务。任务。用于发射用于发射“嫦娥嫦娥2号号”的是长征的是长征3号丙火箭，与发射号丙火箭，与发射“嫦娥一号嫦娥一号”的长征三号甲火箭相比，长征三号丙运载能力更大，由的长征三号甲火箭相比，长征三号丙运载能力更大，由2.6吨提高到了吨提高到了3.8吨。火箭起飞重量约为吨。火箭起飞重量约为345吨，总长吨，总长54.84米，整流罩直径米，整流罩直径4米。其使米。其使用的燃料是偏二甲肼和四氧化二氮，在火箭发射的

9、时候二者发生化学用的燃料是偏二甲肼和四氧化二氮，在火箭发射的时候二者发生化学反应放出大量的热。如今，我们每时每刻都在利用化学反应产生的能反应放出大量的热。如今，我们每时每刻都在利用化学反应产生的能量来改造物质世界，那么我们应如何来表示化学反应中的能量变化呢？量来改造物质世界，那么我们应如何来表示化学反应中的能量变化呢？一、反应热焓变一、反应热焓变1反应热反应热在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同 时，所时，所或或 的热量称为化学反应的反应热。的热量称为化学反应的反应热。2焓变焓变在在 的条件下，化学反应过程中的条件下，化学反应过程中 或或 的的热

10、量称为反应的焓变。符号热量称为反应的焓变。符号 ，常用单位，常用单位 。温度温度吸收吸收放出放出恒温、恒压恒温、恒压吸收吸收释放释放HkJmol13H与吸热反应、放热反应的关系与吸热反应、放热反应的关系(1)H 0时，反应物的总能量时，反应物的总能量 生成物的总能量，反应过程生成物的总能量，反应过程 热量，为吸热反应。热量，为吸热反应。(2)H 0时，反应物的总能量时，反应物的总能量 生成物的总能量，反应生成物的总能量，反应过程过程 热量，为放热反应。热量，为放热反应。小于小于吸收吸收大于大于放出放出4化学键与化学反应中能量变化的关系化学键与化学反应中能量变化的关系发生化学反应时，断开反应物的

11、化学键要发生化学反应时，断开反应物的化学键要 能量，形成生成物能量，形成生成物的化学键要的化学键要 能量。能量。吸收吸收放出放出二、热化学方程式二、热化学方程式1热化学方程式是能够表示热化学方程式是能够表示 的化学方程式。的化学方程式。2书写热化学方程式注意的问题书写热化学方程式注意的问题(1)要在物质的化学式后面用括号标明反应物和生成物的要在物质的化学式后面用括号标明反应物和生成物的 。一。一般用英文小写字母般用英文小写字母g、l、s分别表示物质的分别表示物质的 、和和 。水溶液中溶质则用水溶液中溶质则用 表示。表示。(2)在在H后要注明后要注明 ，因为在不同温度下进行同一反应，因为在不同温

12、度下进行同一反应，其反应其反应 是不同的。如果不标明温度和压强，则表示在是不同的。如果不标明温度和压强，则表示在 条件下的反应热。条件下的反应热。反应热反应热状态状态气态气态液态液态固态固态aq温度和压强温度和压强焓变焓变25、101_kPa3)H的单位是的单位是 或或 。(4)在热化学方程式中，物质化学式前面的化学计量数表示在热化学方程式中，物质化学式前面的化学计量数表示物质的物质的量量，可以用，可以用 表示。同一化学反应，热化学方程式中表示。同一化学反应，热化学方程式中物质的物质的 不同，不同，H也不同。根据焓的性质，若热化学方也不同。根据焓的性质，若热化学方程式中各物质的程式中各物质的

13、加倍，则加倍，则H的数值也加倍；若反应逆向进的数值也加倍；若反应逆向进行，则行，则H改变符号，但改变符号，但 不变。不变。kJmol1Jmol1整数或简单分数整数或简单分数化学计量数化学计量数化学计量数化学计量数绝对值绝对值1为什么化学反应过程中都有能量变化？为什么化学反应过程中都有能量变化？提示：提示：由于化学反应过程中存在旧化学键的断裂和新化学键的形由于化学反应过程中存在旧化学键的断裂和新化学键的形成，当反应物分子化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需成，当反应物分子化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量，当原子重新结合成生成物分子时，即新化学键形成时，要吸收能量，当

14、原子重新结合成生成物分子时，即新化学键形成时，又要释放能量，生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量大，为放又要释放能量，生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量大，为放热反应，反之为吸热反应。热反应，反之为吸热反应。2常见的放热反应和吸热反应有哪些？常见的放热反应和吸热反应有哪些？提示：提示：常见的放热反应有：常见的放热反应有：(1)活泼金属与活泼金属与H2O或酸的反应。如或酸的反应。如2Al6HCl=2AlCl33H2(2)酸碱中和反应。如酸碱中和反应。如2KOHH2SO4=K2SO42H2O知识点知识点1反应热焓变反应热焓变1反应热反应热在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸

15、收在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。或放出的热量称为化学反应的反应热。2焓变焓变(1)概念：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的概念：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变。热量称为反应的焓变。(2)符号用符号用H表示，单位常采用表示，单位常采用kJmol1。注意：注意：一个化学反应的焓变与该反应进行时的温度和压强有关，一个化学反应的焓变与该反应进行时的温度和压强有关，与参加反应的物质的物质的量有关，还与物质的聚集状态有关。若不与参加反应的物质的物质的量有关，还与物质的聚集状态有关。若不标明温度与压

16、强，通常所说的焓变都是指在标明温度与压强，通常所说的焓变都是指在25(即即298 K)，101 kPa条件下的热效应。条件下的热效应。焓焓(H)是用来描述物质具有的能量这一固有性质的物理量，单是用来描述物质具有的能量这一固有性质的物理量，单位位kJmol1。在恒温、恒压且化学能只转化为热能的条件下，化学反应的反在恒温、恒压且化学能只转化为热能的条件下，化学反应的反应热就等于反应的焓变，或者说，焓变即为反应的热效应。应热就等于反应的焓变，或者说，焓变即为反应的热效应。3吸热反应和放热反应吸热反应和放热反应类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应定义定义放出热量的化学反应放出热量的化学反应

17、吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因形成原因反应物具有的总能量反应物具有的总能量大于生成物具有的总大于生成物具有的总能量能量反应物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总小于生成物具有的总能量能量与化学键与化学键强弱的强弱的关系关系生成物分子成键时释生成物分子成键时释放出的总能量大于反放出的总能量大于反应物分子断键时吸收应物分子断键时吸收的总能量的总能量生成物分子成键时释生成物分子成键时释放出的总能量小于反放出的总能量小于反应物分子断键时吸收应物分子断键时吸收的总能量的总能量表示方法表示方法H0【例【例1】看下图并回答下列问题：看下图并回答下列问题：(1)图中图中a，b分别代表

18、什么意义？分别代表什么意义？a_；b_。(2)该 反 应 是该 反 应 是 _反 应反 应(填填“吸 热吸 热”或或“放 热放 热”)，H_(填填“0”)。【解析】【解析】物质在断开化学键时需要吸收能量，而形成化学键时物质在断开化学键时需要吸收能量，而形成化学键时需要放出能量，由图示可看出，需要放出能量，由图示可看出，a表示断裂表示断裂1 mol氢气中的化学键和氢气中的化学键和0.5 mol氧气中的化学键所吸收的能量，氧气中的化学键所吸收的能量，c表示形成表示形成2 mol HO化学键时放化学键时放出的能量，而出的能量，而b是两者能量的差值，故是两者能量的差值，故b表示表示1 mol氢气和氢气

19、和0.5 mol氧气生氧气生成成1 mol气态水放出的能量；由于断键吸收的能量小于成键放出的能量，气态水放出的能量；由于断键吸收的能量小于成键放出的能量，故该反应过程中放出热量，该反应是放热反应，故该反应过程中放出热量，该反应是放热反应，H0。【答案】【答案】(1)断裂断裂1 mol氢气中的化学键和氢气中的化学键和0.5 mol氧气中的化氧气中的化学键所吸收的能量学键所吸收的能量1 mol氢气和氢气和0.5 mol氧气生成氧气生成1 mol气态水放出的气态水放出的能量能量(2)放热放热0，反应吸热时，反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应在加热条件下发生的反应均为吸热反应D一个化学

20、反应中，当反应物总能量大于生成物总能量时，反一个化学反应中，当反应物总能量大于生成物总能量时，反应放热，应放热，H0时，物质总能量增加，反应吸热，时，物质总能量增加，反应吸热，H0时，物质总能量时，物质总能量减少，反应放热，减少，反应放热，B错误。错误。答案：答案：D2下图中表示正反应是吸热反应的是下图中表示正反应是吸热反应的是()解析：解析：当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应是放热当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应是放热反应；反之，该反应是吸热反应。只有反应；反之，该反应是吸热反应。只有A项生成物的总能量高于反应项生成物的总能量高于反应物的总能量，故表示吸热反应。物的总能

21、量，故表示吸热反应。答案：答案：A3下列反应中，反应产物的总焓大于反应物总焓的是下列反应中，反应产物的总焓大于反应物总焓的是()A氢气在氧气中燃烧氢气在氧气中燃烧B铁丝在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧C硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧D焦炭在高温下与水蒸气反应焦炭在高温下与水蒸气反应解析：解析：A、B、C均为放热反应，说明它们的反应物的总焓大于反均为放热反应，说明它们的反应物的总焓大于反应产物的总焓，多余的能量以热量的形式放出。而应产物的总焓，多余的能量以热量的形式放出。而D为吸热反应正好为吸热反应正好相反，故相反，故D正确。正确。答案：答案：D4已知已知0.5 mol Cu与适量与适量O2反应，生成反应，生成CuO，放出，放出78.5 kJ的热量。的热量。写出该反应的热化学方程式：写出该反应的热化学方程式：_。答案：答案：2Cu(s)O2(g)=2CuO(s)H314 kJmol1