高中化学选修4课件

第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化Βιβλιοθήκη 铁 在 纯 氧 中 点 燃
化学反应有新物质生成，伴有能量变化， 常表现为热量变化(还有光能、电能等)。
知识回顾
1.常见的放热反应和吸热反应 放 热 反 应 吸 热 活泼金属与酸、水反应反 应 大多数化合反应 所有燃烧反应 酸碱中和反应 大多数分解反应 H2还原CuO C(s)+H2O(g) Ba(OH)2· 8H2O与 NH4Cl固体的反应
释 放 能 量
成 键 释 放 能 量
反应进程
当∆H为“－” （ ∆H<0）时， 为放热反应 当∆H为“＋” （ ∆H>0）时， 为吸热反应
断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放出的总 能量，反应放出能量。
5.∆H的计算
∆H＝ ∆H＝
生成物的总能量－ 反应物的总能量
吸收热量总和 － 放出热量的总和
巩固练习1
1.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应 的下列说法中正确的是（ C ） A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量 D. 该反应为放热反应，故不必加热就一定能 发生
随堂练习2
⑴ 1gH2O(l)变成水蒸气需要升温还是降温？ ⑵液态水变成水蒸气需要吸热还是放热？ ⑶1g 液态H2O 和1g 气态H2O 所具有的能量是否相同？ 哪个大？
出热量关系的表达式
200℃ H2(g)+I2(g)=====2HI(g) △ H= － 14.9kJ/mol 101kPa
1 H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2
思考 交流
与化学方程式相比，新化学方程式 有哪些不同？
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol 101kPa
物质变化 能量变化
200℃
1 H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2
◆ 方程式包含物质变化和能量变化两个部分。 ◆ 注明反应的温度和压强。
热化学 ◆ 物质后标注物质状态。 反应方 ◆ 化学计量数可为整数或分数。 程式
200℃ H2(g)+I2(g)=====2HI(g) △ H= － 14.9kJ/mol 101kPa
小关系如何？
4.引起化学反应中的能量变化的原因：（微观）
H H
H
H
436 kJ/mol Cl Cl 243kJ/mol
+
Cl
+
Cl
H Cl
H Cl
431 kJ/mol
请你分别计算出 H2+Cl2==2HCl吸收和放出的热量是多 少？ 并判断其能量变化？
点燃
断键吸收能量
能 量 Cl Cl H H Cl- Cl H- H
影响焓因素：
物质本身性质 和状态
随堂练习3
已知 （1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol
1 H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2
思 考 交 流
热化学方程式中的物质变
化和反应热之间的关系
温度、压强
200℃ H2(g)+I2(g)=====2HI(g) △ H= － 14.9kJ/mol 101kPa
1 H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2
结论一：
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。
物质状态
1 H2(g)+ O2(g)==H2O(g) △H=－241.8kJ/mol 2 1 H2(g)+ O2(g)==H2O(l) △H=－285.8kJ/mol 2
讨论：决定一个化学反应是放热反应还是吸热反应是 由条件（如加热）决定吗？请举例说明。
反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小
2.引起化学反应中的能量变化的原因：（宏观）
反应物 能 量 总能量
VS
生成物 总能量
生成物 反应物 反应进程
3.各种物质都储存化学能（焓，符号H） 由生成物和反应物的焓值差(即焓变)决定。
引起化学反应中的能量变化的原因： （1）宏观：在化学反应中，反应物的总 能量与生成物的总能量的相对大小。 （2）微观：化学键的断裂和形成是化学 反应中能量变化的主要原因。
《国际热疗学报》、《微创治疗》杂志首次报道了中科院 理化技术研究所科研人员利用碱金属实现肿瘤高温消融治疗 的新方法。
※ 需要一种能体现碱金属的用量与放
（4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) 则a、b、c、d的关系正确的是 A、a<c<0 B、b>d>0 C ΔH4 = d kJ/mol 。
C、2a=b< 0 D、2c=d>0
巩固练习4
4.氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中， 破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ， 破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ， 形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。 下列关系式中正确的是（ B ） A. 2Q1 + Q2 > 4Q3 B. 2Q1 + Q2 < 4Q3 C. Q1 + Q2 < Q3 D. Q1 + Q2 = Q3
∆H＝ 反应物键能总和－ 生成物键能总和
思考一：1molH2 与 1molCl2 反应生成2molHCl 释放出 184.6kJ 的热量，则该反应的△H1= ；
思考二：已知拆开1mol H2中的化学键要吸收436 kJ的 能量，拆开1mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量， 形成水分子中的1mol H—O键要放出463 kJ的能量， 试说明2H2O === 2H2 + O2 中的能量变化。
焓变 反应热
（1）化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫 做反应热。恒压条件下，反应热等于焓变。 （2）符号：△H 单位：kJ/mol 注：单位中的每mol是与整个反应对应的， 即反应热表示每mol反应放出或吸收的热量。 练习：已知在101kPa时石墨比金刚石稳定。1mol石 墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。据此，试 判断1mol的石墨与1mol的金刚石所具有的总能量的大