化学反应与能量的变化上课用

H H H
H 共吸收总能量 679kJ/mol
吸收能量436kJ/mol 吸收能量 Cl Cl Cl Cl
吸收能量243kJ/mol 吸收能量 H H Cl Cl H H Cl Cl
共放出总能量 862kJ/mol
思考： 思考：该过程中反应体系总能量增加 还是减少？ 还是减少？
（该过程中反应体系的总能量减少183kJ/mol）与 实验值184.6kJ/mol接近。 接近。
－
即：当∆H为“－”或∆H<0时，为 为 时 反应 当∆H为“＋”或∆H>0时，为放热 反应 为 时 吸热
我们可以发现： 我们可以发现：其实
从能量的角度看： 从能量的角度看：
∆H＝
E
（生成物的总能量）－ 生成物的总能量）－
E
（反应物的总能量） 反应物的总能量）
从键能的角度： 从键能的角度：
∆H＝ E（反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量） 反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量）
C + H2O == CO + H2 d. 绝大多数分解反应。 绝大多数分解反应 分解反应。 水煤气
e. 水解反应。 水解反应。
4
引
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
言
我们知道：一个化学反应过程中， 我们知道：一个化学反应过程中，除了 有物质变化外， 有物质变化外，还有 热能 能量变化 电能 光能
当能量变化以热能的形式表现时： 当能量变化以热能的形式表现时： 放热反应： 放热反应： 化学反应 吸热反应： 吸热反应： 我们知道：一个化学反应同时遵守质量 我们知道： 守恒定律和能量守恒， 守恒定律和能量守恒，那么 一个反应中的质量与能量有 没有关系呢？ 没有关系呢？
新课标人教版选修四
第一节化学反应与能量的变化 第一课时） （第一课时）
【知识回顾】 对化学反应的认识 知识回顾】
物质变化 1、化学反应的特征 、 能量变化 质量守恒 能量守恒
2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可 、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可 ）， 电能 及其它形式的能量 以 热能 、光能 、 表现出来。 表现出来。
一、焓变、反应热 焓变、 1、焓和焓变 、 ⑴焓(H)：是一个与内能 有关的物理量 。 ： 是一个与内能(U)有关的物理量 宏观) ⑵焓变(△H)：∆H = H生成物－H反应物 (宏观 焓变 △ ： 宏观
2、反应热 、 定义： ⑴定义： ①特征定义: 化学反应过程中所释放或 特征定义 吸收的能量 。 本质定义: ②本质定义 恒压条件下的焓变 。 符号： ⑵符号： △H 。 单位： ⑶单位：△H的单位常用 kJ/mol 或 的单位常用 （ kJ·mol-1 ）。 测量：测量仪器叫量热计 量热计(许多化学反应 ⑷测量：测量仪器叫量热计 许多化学反应 的反应热可以通过实验直接测得 通过实验直接测得) 的反应热可以通过实验直接测得
看下面的例子
观察下列示意图： 观察下列示意图：
H H H H
436 kJ/mol Cl Cl 243kJ/mol
+
Cl
+
Cl
H Cl
H Cl
431 kJ/mol
你从图中发现了什么？ 你从图中发现了什么？ 1、…… 、 2、…… 、 3、…… 、
反应的能量示意图
键断裂 HH 键断裂 Cl Cl H + Cl 键 形 成 H Cl + + H + Cl 键 形 成 H Cl
>
低
a. 物质与 2的氧化反应（燃烧，生锈等）； 物质与O 的氧化反应（燃烧，生锈等）； b. 中和反应（酸碱）； • 放热反应有时也需要 中和反应（酸碱）； 放热反应有时也需要
加热才能发生 c. 金属与水 酸的反应； 才能发生！ 金属与水or酸的反应 加热才能发生！ 酸的反应；
d. 绝大多数化合反应（CaO与H2O）。 绝大多数化合反应 化合反应（ 与 ）。
(3)化学反应的实质就是反应物分子中化学 化学反应的实质就是反应物分子中化学 键断裂，形成新的化学键， 键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成 物的分子的过程。 物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量 ， 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总能量与新键形 成所放出的总能量是不相等的， 成所放出的总能量是不相等的，而这个差 值就是反应中能量的变化。 值就是反应中能量的变化。所以化学反应 过程中会有能量的变化。 过程中会有能量的变化。
③ 任何化学反应都有吸热过程和放热过程
能量与放出能量的相对大小
。
结论： 结论： 反应是放热反应还是吸热反应要看吸收 、 。
即：ΔH = E吸收－E放出
（6）反应热表示方法：——反应热是表示化 ）反应热表示方法： 反应热是表示化 学反应过程中整个体系的能量（即焓） 学反应过程中整个体系的能量（即焓）增加 或者减少的量值， 宏观) 或者减少的量值，∆H =H生成物－H反应物(宏观 宏观 思考：焓增加—吸热 则用“ 思考：焓增加 吸热—则用“ 吸热 则用 焓减少—放热 则用“ 放热—则用 焓减少 放热 则用“＋ （填“+”或“—”） 或 ） ”表示 ”表示
（5）反应热产生的微观原因（微观讨论） ）反应热产生的微观原因（微观讨论） 请观察P2页图 请观察 页图1-1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应 页图 反应 的能量变化示意图，分析图中包含的信息： 的能量变化示意图，分析图中包含的信息： ① 化学反应的实质是旧键断裂和新键形成 。
断裂化学键吸收能量、 ②断裂化学键吸收能量、形成化学键释放能量 。
• 当能量变化以热能的形式表现时，化学反应可以分为 当能量变化以热能的形式表现时， 热能的形式表现时 ： （熟记常见反应） 3、放热反应与吸热反应熟记常见反应） 、
反
高
生
放热反应
生 低 反
高 吸热反应 低
2
3、放热反应与吸热反应 、
(1) 放热反应： 放热反应：
反 化学反应中放出热量的反应。 ① 化学反应中放出热量的反应。 ② E (反应物 反应物) E (生成物 生成物) 反应物 生成物 生 ③ 常见的放热反应： 常见的放热反应： 高
有
第一节 化学反应与能量的变化
一、反应热 焓变
问题： 问题：
化学反应过程中为什么会有能量的 变化？（用学过的知识回答） ？（用学过的知识回答 变化？（用学过的知识回答）
化学反应中的能量变化的原因： 化学反应中的能量变化的原因： ⑴化学反应中的能量变化遵循能量守恒定律 。 ⑵化学反应中的能量变化与反应物和生成物 所具有的总能量有关。 所具有的总能量有关。如果反应物所具有的 总能量高于生成物所具有的总能量，在发生 总能量高于生成物所具有的总能量， 热量； 化学反应时 放出 热量；如果反应物所具有 的总能量低于生成物所具有的总能量， 的总能量低于生成物所具有的总能量，在发 热量； 生化学反应时 吸收 热量；
－E
（生成物分子化学键形成时所释放的总能量） 生成物分子化学键形成时所释放的总能量）
从焓变角度看： 从焓变角度看： ∆H＝生成物的焓－反应物的焓 ＝生成物的焓－
练 习
1molC与 O(g)反应生成 反应生成lmol 例 1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和 (g)，需要吸收131.5kJ的热量， 131.5kJ的热量 CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量， kJ/mol。 该反应的反应热为△ 该反应的反应热为△H= kJ/mol ＋131.5 。
• C + CO2 == 2CO 吸热反应
3
3、放热反应与吸热反应 、
(2) 吸热反应： 吸热反应：
生 化学反应中吸收热量的反应。 ① 化学反应中吸收热量的反应。 ② E (反应物 反应物) E (生成物 生成物) 反应物 生成物 反 ③ 常见的吸热反应： 常见的吸热反应： 高
<
低
a. Ba(OH)2·8 H2O晶体与 4Cl晶体反应； 晶体与NH 晶体反应 晶体反应； 晶体与 b. H2与CuO等还原反应； 等还原反应； 等还原反应 c. C作还原剂的反应； + CO2 == 2CO 作还原剂的反应； 作还原剂的反应 C
H—H N－ 例 2：拆开 lmol H H键、lmol N－H键、 lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 键分别需要的能量是436kJ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 946kj， 生成NH 946kj，则1mol N2生成NH3的反应热为 -92KJ/mol 生成NH ，1mol H2生成NH3的反应热为 -30.6KJ/mol 。