1、第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变 化 第一课时 焓变焓变 反应热反应热 1 2 0 1 6-9 化学反应过程中为什么会有能量的变化？化学反应过程中为什么会有能量的变化？ 化学反应的化学反应的实质实质就是反应物分子中化学键就是反应物分子中化学键 断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的 分子的过程。分子的过程。 旧键断裂需要吸收能量，旧键断裂需要吸收能量， 新键形成需要放出能量。新键形成需要放出能量。 而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的 总能量与新键形成所放出的总能量是总能量与新键形成所放出的总能量是
2、不相等不相等的，的， 而这个差值就是反应中能量的变化。而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学所以化学 反应过程中反应过程中都会有能量的变化都会有能量的变化。 2 1化学反应的基本特征：一是物质发生了变化，即有化学反应的基本特征：一是物质发生了变化，即有 生成；二是发生了能量变化，即生成；二是发生了能量变化，即 能量或能量或 能量。能量。 知识知识 回顾区回顾区 第第1 1课时课时 新物新物 质质 吸收吸收 放出放出 断裂断裂 形成形成 吸收吸收 放出放出 2化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为 的变化。因此化学反应分为两类：的变化。
3、因此化学反应分为两类： 反应和反应和 反应。下列图中，图反应。下列图中，图 1 表示表示 反应，图反应，图 2 表示表示 反应。反应。 第第1 1课时课时 3有下列反应：有下列反应：氧化钙与水反应氧化钙与水反应 碳酸氢钠受热分解碳酸氢钠受热分解 硫酸与氢氧化钠溶液混合硫酸与氢氧化钠溶液混合 燃烧煤炭取暖燃烧煤炭取暖 钠与钠与 水反应水反应 胆矾受热失去结晶水，其中为吸热反应的是胆矾受热失去结晶水，其中为吸热反应的是 ，放热反应的是，放热反应的是 。 知识知识 回顾区回顾区 热量热量 放热放热 吸吸 热热 放热放热 吸热吸热 本 课 时 栏 目 开 关 本 课 时 栏 目 开 关 知识知识回顾区
4、回顾区 学习学习探究区探究区 自我自我检测区检测区 探究点一探究点一 反应热反应热 焓变焓变 1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化如图所示：反应的能量变化如图所示： 由图可知由图可知 1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是分子中的化学键断裂吸收的能量是 ，1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是分子中的化学键断裂吸收的能量是 ，2 mol HCl 分子中的化学键形成释放的能量是分子中的化学键形成释放的能量是 ，则，则 H2(g) Cl2(g)=2HCl(g)的反应放出的热量为的反应放出的热量为 。 第第1 1课时课时 学习学习 探究区探究区 436 kJ 24
5、3 kJ 862 kJ 183 kJ 思考：思考： 1 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？ 能作一个简单的总结吗？能作一个简单的总结吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、 燃烧反应、多数化合反应燃烧反应、多数化合反应 2 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？ 能作一个简单的总结吗？能作一个简单的总结吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡 晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二 氧化碳生
6、成一氧化碳氧化碳生成一氧化碳 6 怎样记忆方便：记住几个重要的常见的吸热反应怎样记忆方便：记住几个重要的常见的吸热反应 一、反应热一、反应热 化学反应过程中所化学反应过程中所释放或吸收释放或吸收的能量的能量, ,都都 可以用热量可以用热量( (或或换算成相应的热量换算成相应的热量) )来表述来表述, ,叫叫 做反应热做反应热, ,在在恒压条件恒压条件下又称为下又称为焓变焓变。 （焓变）（焓变） . 1、符号：、符号：H 单位：单位： kJ/mol 或或 kJ mol-1 2、反应热描述的是、反应热描述的是化学反应前后化学反应前后的热量变化的热量变化 3、反应热描述的是、反应热描述的是一定温度下
7、一定温度下的热量变化的热量变化 4、任何化学反应都有反应热任何化学反应都有反应热，表现为吸热反应或，表现为吸热反应或 者放热反应者放热反应 7 一、反应热一、反应热 化学反应过程中所化学反应过程中所释放或吸收释放或吸收的能量的能量, ,都都 可以用热量可以用热量( (或或换算成相应的热量换算成相应的热量) )来表述来表述, ,叫叫 做反应热做反应热, ,在在恒压条件恒压条件下又称为下又称为焓变焓变。 （焓变）（焓变） . H H= =生成物总能量生成物总能量- -反应物总能量（末态反应物总能量（末态- -初态）初态） 放热反应：放热反应：H0 或或H为“为“+” 8 从化学键的角度理解反应与能
8、量变化的关系从化学键的角度理解反应与能量变化的关系 以以H2+Cl2=2HCl为例为例 键能数据：键能数据： H-H 436 kJ/mol Cl-Cl 243 kJ/mol H-Cl 431 kJ/mol 一般用实验数一般用实验数 据表示反应热据表示反应热 比较：由实验测得的反应热为比较：由实验测得的反应热为186.4kJ/mol 9 小试一下：小试一下： 上述反应的反应热表示为：上述反应的反应热表示为： H=-184.6kJ/mol，下，下 面的反应该如何表示它的反应热呢？面的反应该如何表示它的反应热呢？ 例例1：1molC与与1mol水蒸气反应生成水蒸气反应生成1molCO和和 1molH
9、2，需要吸收，需要吸收131.5kJ的热量。的热量。 H=+131.5kJ/mol 例例 2 2：拆开：拆开 lmol Hlmol HH H键、键、lmol Nlmol NH H键、键、lmolNNlmolNN 键分别需要的能量是键分别需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946kj946kj，则，则1mol 1mol N N2 2生成生成NHNH3 3的反应热为的反应热为 ，1mol H1mol H2 2生成生成NHNH3 3 的反应热为的反应热为 。 - -92KJ/mol92KJ/mol - -30.6KJ/mol30.6KJ/mol 10 2白磷与氧可发生如下反应：白
10、磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断。已知断 裂下列化学键需要吸收的能量分别为：裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJ mol-1、 PO b kJ mol-1、P=O c kJ mol-1、O=O d kJ mol-1。 据图示的分子结构和有关数据估算该反应的据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中，其中 正确的是（正确的是（ ） A（6a+5d4c12b）kJ mol-1 B（4c+12b6a 5d）kJ mol-1 C（4c+12b4a5d）kJ mol-1 D（4a+5d4c 12b）kJ mol-1 A 3 （2011重庆理综重庆理综。）。）SF6是
11、一种优良的绝缘气体是一种优良的绝缘气体, 分子分子 结构中只存在结构中只存在SF键。已知键。已知: 1 mol S(s) 转化为气态硫转化为气态硫 原子吸收能量原子吸收能量280 kJ, 断裂断裂1 mol FF、SF键需吸收键需吸收 的能量分别为的能量分别为160 kJ、330 kJ。则。则S(s) +3F2(g)= SF6(g) 的反应热的反应热H为为( ) A. -1 780 kJ/mol B. -1 220 kJ/mol C. -450 kJ/mol D. +430 kJ/mol B 反应热与物质的量的关系：反应热与物质的量的关系： 质量守恒质量守恒 能量守恒能量守恒 某一反应中，质量
12、和能量某一反应中，质量和能量成正比关系成正比关系 热量用热量用Q Q表示表示 释放能量释放能量放热反应放热反应 得到能量得到能量吸热反应吸热反应 13 判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法: : : : H=EH=E产总 产总 E E反总 反总 0 0为吸热反应为吸热反应 E E不能通过实验测得，不能通过实验测得，没有实际的计算意义没有实际的计算意义 ：反应物分子断键时吸收的总能量：反应物分子断键时吸收的总能量反 反与生成物分 与生成物分 子形成新化学键时释放的能量子形成新化学键时释放的能量生 生的相对大小 的相对大小 H= H= EE反 反 EE产
13、 产 若：若： H H 0 0 则为吸热反应则为吸热反应 H H为“为“+” +” ， H H 0 0 则为放热反应则为放热反应 H H为“为“- -” ” ， ：通过实验直接测得：通过实验直接测得掌握中和热的测定掌握中和热的测定 阅读阅读P3P3资料资料体系与环境体系与环境 键能键能: : 破坏破坏1 mol 1 mol 共价键共价键吸收的能量吸收的能量或或形成形成1 1 mol mol 共价键放出的能量共价键放出的能量 键能恒键能恒取正值取正值 14 放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 表现表现 行式行式 H0或或H为“为“” H0或或H为“为“+” 形成形成 原因原因 与化与化 学键学键
14、 强弱强弱 的关的关 系系 联系联系 键能越键能越大大，物质能量越，物质能量越低低，越，越稳定稳定，反之键能越，反之键能越 小小，物质能量越，物质能量越高高，越，越不稳定不稳定。 反应物具有的总能量大反应物具有的总能量大 于生成物具有的总能量于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小反应物具有的总能量小 于生成物具有的总能量于生成物具有的总能量 生成物释放的总能量生成物释放的总能量 大于反应物吸收的总大于反应物吸收的总 能量能量 生成物释放的总能量生成物释放的总能量 小于反应物吸收的总小于反应物吸收的总 能量能量 15 1、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是 （ ） A.化学反应一定伴随热量的
15、变化化学反应一定伴随热量的变化 B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热 C.若若H0，则反应物的能量高于生成物的能量，则反应物的能量高于生成物的能量 2、已知：、已知：H + H H2；H=436KJ/mol，则下，则下 列叙述正确的是列叙述正确的是 （ ） A.2个个H原子的能量高于原子的能量高于1个个H2的能量的能量 B.2个个H原子的能量低于原子的能量低于1个个H2的能量的能量 C. H原子比原子比H2分子稳定分子稳定 D.H2分子比分子比H原子稳定原子稳定 A C A D 课堂练习课堂练习 16 3、下列变化过程中会放出热量的是、下列变
16、化过程中会放出热量的是 （ ） 硝酸铵溶于水硝酸铵溶于水物质的燃烧物质的燃烧苛性钠溶于水苛性钠溶于水 生石灰放入水中生石灰放入水中 醋酸的电离醋酸的电离 A仅仅 B仅仅 C仅仅 D D 4、下列变化中，属于放热反应的是、下列变化中，属于放热反应的是 （ ） A.Ba(OH)2 8H2O与与NH4Cl的反应的反应 B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧 C.灼热的碳与二氧化碳的反应灼热的碳与二氧化碳的反应 D.氢氧化钠固体溶于水氢氧化钠固体溶于水 B 17 小小 结结 一、反应热、焓变一、反应热、焓变 从从反应热反应热角度看：角度看： H生成物能量反应物能量 生成物能量
17、反应物能量 从从键能键能角度看：角度看： H反应物总键能生成物总键能反应物总键能生成物总键能 放热反应：放热反应： 吸热反应：吸热反应： H0或或 H为“”为“” H0 或或H为“”为“” 18 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 第二课时 热化学方程式热化学方程式 19 H H E E（ （生成物生成物的总能量）的总能量） E E（反应物反应物的总能量）的总能量） H H E E（反应物分子化学键断裂时 （反应物分子化学键断裂时所吸收所吸收的总能量）的总能量） E E （生成物分子化学键形成时（生成物分子化学键形成时所释放所释放的总能量）的总能量） 我们已经认识了反应热，我
18、们已经认识了反应热，那么如何在化那么如何在化 学方程式中学方程式中正确反映其热量正确反映其热量的变化？的变化？ 20 表示参加反应表示参加反应物质的量物质的量和和反应热反应热的关系的关系 的化学方程式，叫做的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式。 21 H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol 比较下边二个方程式特点比较下边二个方程式特点 H H2 2+I+I2 2=2HI =2HI 点燃点燃 热化学方程式热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关系能表示参加反应物质的量和反应热的关系 的化学
19、方程式的化学方程式 H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g) (g)=2HI(g) H=H=14.9kJ/mol14.9kJ/mol 200200 101kPa101kPa 热化学方程式包含物质变化和能量变化热化学方程式包含物质变化和能量变化 两个部分，两个部分，二者缺一不可二者缺一不可。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。普通化学方程式只包含物质变化一个部分。 物质变化物质变化 能量变化能量变化 22 书写热化学方程式的注意事项书写热化学方程式的注意事项 1 1、化学方程的、化学方程的右边右边必须写上必须写上H H，并用并用“空格空格” 隔开隔开， H H：吸热用：吸热
20、用“+ +”，放热用：，放热用：“”，单，单 位是位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ/mol 2 2、需注明反应的温度和压强，需注明反应的温度和压强，如不注明条件，如不注明条件， 即指即指: : 25 1.0125 1.0110105 5PaPa； 3 3、物质后需物质后需标聚集状态标聚集状态（s s、l l、g g、aqaq） 23 热化学方程式热化学方程式 能表示参加反应物质的量和反应热的关能表示参加反应物质的量和反应热的关 系的化学方程式系的化学方程式 4 4、热化学方程式中化学计量数热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各表示参加反应的各 物质的物质的量，可为整数或分数物质的
21、物质的量，可为整数或分数。 普通化学方程式中化学计量数宏观上表示普通化学方程式中化学计量数宏观上表示 各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目， 只能为整数，不能为分数。只能为整数，不能为分数。 H H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=H(g)=H2 2O(g) O(g) H=H=241.8kJ/mol241.8kJ/mol 1 1 2 2 2H2H2 2(g)+ O(g)+ O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(g) O(g) H=H=483.6kJ/mol483.6kJ/mol 阅读阅读 P4 资料卡片资料卡片 kJ/mol的含义：的
22、含义： 每每mol反应的焓变反应的焓变 24 书写热化学方程式的注意事项书写热化学方程式的注意事项 1 1、化学方程的、化学方程的右边右边必须写上必须写上H H，并用并用“空格空格” 隔开隔开， H H：吸热用：吸热用“+ +”，放热用：，放热用：“”，单，单 位是位是kJ/molkJ/mol或或J/molJ/mol 2 2、需注明反应的温度和压强，需注明反应的温度和压强，如不注明条件，如不注明条件， 即指即指: : 25 1.0125 1.0110105 5PaPa； 3 3、物质后需物质后需标聚集状态标聚集状态（s s、l l、g g、aqaq） 4 4、热化学方程式中各物质化学式前面的化
23、学计量、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量 数数仅仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原表示物质的量并不能表示物质的分子数或原 子数，因此子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数化学计量数可以是整数也可以是分数 5 5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数 加倍，则加倍，则H H的的数值也加倍数值也加倍；若反应逆向进行，则；若反应逆向进行，则 H H改变符号，但绝对值不变改变符号，但绝对值不变 25 热化学方程式表示的意义热化学方程式表示的意义 1 1、反应物和生成物的种类、聚集状态、反应物和生成物的种类、聚集状态 2 2、反应中各物质的
24、物质的量比和质量比、反应中各物质的物质的量比和质量比 3 3、反应中放出或吸收的热量。、反应中放出或吸收的热量。 26 问题：问题： 反应物和生成物前的系数它代表了什么？反应物和生成物前的系数它代表了什么？ 在方程式中在方程式中 H H它表示了什么意义？它表示了什么意义？ H H 它的值与什么有关系？它的值与什么有关系？ 热化学方程式中各物质前的化学计量数热化学方程式中各物质前的化学计量数不不 表示分子个数，表示对应物质的物质的量表示分子个数，表示对应物质的物质的量。 H(KJ/mol)H(KJ/mol)它它表示每摩尔反应所吸收或放表示每摩尔反应所吸收或放 出的热量出的热量， H H它的值它的
25、值与方程式中的计量系数有与方程式中的计量系数有 关关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，即对于相同的反应，当化学计量数不同时， 其其 H H不同。不同。 27 1 1、当、当1mol1mol气态气态H H2 2与与1mol1mol气态气态ClCl2 2反应反应 生成生成2mol2mol气态气态HClHCl，放出，放出184.6KJ184.6KJ的热的热 量，请写出该反应的热化学方程式。量，请写出该反应的热化学方程式。 H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H H = =- -184.6KJ/mol184.6KJ/mol 28 而这些书写也是对的！而这些书写也是对的！ 29 （练习与巩固）依据事实，写出下列 反应的热化学方程式 （）（）1mol1mol碳完全燃烧放出碳完全燃烧放出393.5KJ393.5KJ的热量；的热量； （）（）1 1克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热克甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水时放热 22.68KJ22.68KJ； （）（）1mol1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应，氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应， 生成氯化氢和二氧化碳放出生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ145KJ的热量。的热量。 30
