人教版-化学必修二化学能与热能

[ 2021年2月22日星期一 ]
学与问 [课本P30]
煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类 （烃——含C、H，煤中含有大量的碳）等有机 物，它们在燃烧时释放出热能。你一定想知道， 这种能量从何而来?它与化学物质及其化学反应 有什么关系？
石灰石（主要成分是CaCO3）要经过高温煅烧 才能变成生石灰(CaO)，高温条件提供的热能在 石灰石的分解反应中起到什么作用？
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
将水由低处抽向高处需提供能量 （电能转换为机械能，再转换为 势能）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
化学能的变化
取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小
反应物的总能量>生成物的总能量 反应物的总能量<生成物的总能量
化学反应释放能量
化学反应吸收能量
中和反应实质： H+ + OH－ = H2O 结论： 中和反应是放热反应 中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放
的
注意：热 （量 1）强酸与强碱的稀溶液
（2）中和热为定值：57.3KJ/mol
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
吸热反应： ΔH＞0 或ΔH为“＋” 焓变与键能的关系式如何表达？
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
5、焓变与键能的关系
ΔH = 反应物的键能总和 –生成物的键能总和
例 1：1 mol C与 1 mol H2O(g) 反应生成 l mol CO(g) 和1 mol H2(g)，需要吸收131.5 kJ的热量，
3、物质后需标聚集状态（s、l、g、aq）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系 的化学方程式 H242(1g.8)+kJ12/mO2o(lg)==H2O(g) △H=－ 2H2(g)+ O2(g)==2H2O(g) △H=－ 483.6kJ/mol 4、★热kJ化/m学o方l的程含式义中：每化m学o计l反量应数的表焓示变参加反应的各 物质的物质的量，可为整数或分数。 普通化学方程式中化学计量数既表示各物质的 物质的量，又表示原子分子数目，只能为整数， 不能为分数。
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
三、反应热
焓变
1、定义化学：反应过程中放出或吸收的热量（或转换
成相应的热量）叫做化学反应的反应热。
在恒压的条件下，化学反应过程中所放出或吸收的 热量称为反应的焓变。
2、符号：△H
3、单位：kJ·mol-1或kJ/mol
①反应热描述的是化学反应前后的热量变化
第一节 化学能与热能
一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1.化学反应的本质
化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂 和新化学键形成的过程
点燃
H2 + Cl2 ==== 2HCl
H—H Cl —Cl
H —Cl
断
断
形
开
开
成
·· ··
H · ＋ ·C····l： → H C····l
2.化学反应中能量变化的主要原因
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
★书写热化学方程式的注意事项
1、化学方程的右边必须写上△H，并用“空格” 隔开,△H：吸热用“+”，放热用：“－”，单位 是kJ/mol
2、需注明反应的温度和压强，如不注 明条件，即指: 25℃ 1.01×105Pa；
该反应的反应热为△H = 131.5 kJ/mol。
例 2：拆开 1 mol H－H键、1 mol N－H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ， 则1mol N2生成NH3的反应热为
△H= －92.0 kJ/mol ，
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
补充1、热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系 的化学方程式
H142(.9gk)+J/Im2(go)l1=2001=0k℃=Pa===2HI(g) △H=－
物质变化
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，二者缺一不可。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系 的化学方程式 H1H24422((.19gg.8k))++Jk/JI12m2/(mOgo2)ol1(=20lg01=0)k=℃=Pa==H=2=O2(Hg)I(g△)H△=H－=－
2、热化学方程式需注明反应时的温度和压 强。对于 25℃ 101kPa时进行的反应可 不注明。普通化学方程式不需注明温度 和压强。
热化学方程式表示的意义
1、反应物和生成物的种类、聚集状态 2、反应中各物质的物质的量比和质量比 3、反应中放出或吸收的热量。
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
[实验2-1]
铝片与盐酸的反应
现
象
结论
放出大量气泡，溶液温度升高 该反应是放热反应
[实验2-2] Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应
现象
结论
有刺激性气味气体产生；玻璃片上的水 Ba(OH)2·8H2O与 结成冰，玻璃片与烧杯底被冰粘在了一 NH4Cl反应过程吸收热 起；用手触摸杯壁下部，有凉的感觉 量，是吸热反应
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
某些共价键的键能(kJ/mol)
共价键
键能
共价键
H－H
436
C－H
Cl－Cl
247
O－H
Br－Br 193.7
N－H
I－I
152.7
H－Cl
C－C
347.7
H－I
键能 415.0 462.8 390.8 431.8 298.7
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关系
的化学方程式
H2H24822((15gg..88))++kkJJ1212//mmOO22oo((llgg))====HH22OO((gl))
△H=－ △H=－
3、热化学方程式需注明各物质的状态。 普通化学方程式不需注明物质的状态。
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
★书写热化学方程式的注意事项
1、化学方程的右边必须写上△H，并用“空格” 隔开， △H：吸热用“+”，放热用：“－”，单 位是kJ/mol或J/mol 2、需注明反应的温度和压强，如不注明条件， 即指: 25℃ 1.01×105Pa；
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的
点燃
H2 + Cl2 ==== 2HCl
H—H Cl —Cl
H —Cl
吸 断收 开能
量
断 开
吸 收 能
量
形 成
释 放 能
量
·· ··
H · ＋ ·C····l： →
H
C··l ··
[思考]： 一个化学反应吸收能量还是释放能量
436kJ＋247kJ＝683kJ (2)化学键形成时要释放能量,释放的总能量为：
431kJ×2＝862 kJ (3)反应中能量的变化——释放能量:
862kJ—683kJ=179kJ
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
(2)宏观：
水能的变化
水由高处向低处流释放能量 （势能转换为动能）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
★书写热化学方程式的注意事项
1、化学方程的右边必须写上△H，并 用“空格”隔开， △H：吸热用“+”，放热用：“－”， 单位是kJ/mol
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
[实验２－3] 盐酸与氢氧化钠溶液反应
现象
结论
中和反应后溶液 盐酸和氢氧化 的温度比反应前 钠溶液的反应 盐酸和氢氧化钠 是放热反应 溶液的温度高
人教版-化学必修二化学能与热能（优 秀课件 ）
放热反应
吸热反应
键能 生成物总键能大于 反应 生成物总键能小于 反应
变化 物总键能
物总键能
能量 反应物的总能量 大于.生 反应物的总能量 小于.生
变化 成物的总能量
成物的总能量
表现 行式
△H﹤0或△H为“－” △H﹥0或△H为“+”
联系 键能越 大 ，物质能量越低低，物质越 稳定；反之键 能越小小，物质能量越高高，越不不稳稳定定。
4、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量 数仅表示物质的量并不能表示物质的分子数或原 子数，因此化学计量数可以是整数也可以是分数 5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数 加倍，则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则 △H改变符号，但绝对值不变