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文檔簡介

1、精選文檔緒言一學(xué)習(xí)目標(biāo):1學(xué)習(xí)化學(xué)原理的目的2:化學(xué)反應(yīng)原理所爭辯的范圍3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化劑二學(xué)習(xí)過程1:學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的1)化學(xué)爭辯的核心問題是:化學(xué)反應(yīng)2)化學(xué)中最具有制造性的工作是:設(shè)計和制造新的分子3)如何實現(xiàn)這個過程?通常是利用已發(fā)覺的原理來進行設(shè)計并實現(xiàn)這個過程,所以我們必需對什么要清楚才能做到,對化學(xué)反應(yīng)的原理的理解要清楚,我們才能知道化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的,為什么有的反應(yīng)快、有的反應(yīng)慢,它遵循怎樣的規(guī)律,如何把握化學(xué)反應(yīng)才能為人所用!這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的。2:化學(xué)反應(yīng)原理所爭辯的范圍是1)化學(xué)反應(yīng)與能量的問題2)化學(xué)反應(yīng)的速率、方向及限度的問題3)

2、水溶液中的離子反應(yīng)的問題4)電化學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)問3:基本概念1)什么是有效碰撞?引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞是有效碰撞,分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件,有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件,某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與,單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)2)什么是活化分子?具有較高能量,能夠發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子,發(fā)生有效碰撞的分子肯定是活化分子,但活化分子的碰撞不肯定是有效碰撞。有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。3)什么是活化能?活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分是活化能,如圖活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān),活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)打算,(內(nèi)因)活化能越小

3、則一般分子成為活化分子越簡潔,則活化分子越多,則單位時間內(nèi)有效碰撞越多,則反應(yīng)速率越快。4)什么是催化劑?催化劑是能轉(zhuǎn)變化學(xué)反應(yīng)的速率,但反應(yīng)前后本身性質(zhì)和質(zhì)量都不轉(zhuǎn)變的物質(zhì),催化劑作用:可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù),從而提高了有效碰撞的頻率.反應(yīng)速率大幅提高.5)歸納總結(jié):一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)受哪些過程?課堂思考題1、 為什么可燃物有氧氣參與,還必需達到著火點才能燃燒?2、催化劑在我們技術(shù)改造和生產(chǎn)中,起關(guān)鍵作用,它主要作用是提高化學(xué)反應(yīng)速率,試想一下為什么催化劑能提高反應(yīng)速率?第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第一課時)一學(xué)習(xí)目標(biāo): 反應(yīng)熱,焓變二學(xué)習(xí)過程1:引

4、 言:我們知道:一個化學(xué)反應(yīng)過程中,除了生成了新物質(zhì)外,還有思考1、你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng)?能作一個簡潔的總結(jié)嗎?活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)反應(yīng)物具有的總能量 > 生成物具有的總能量2、你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是吸熱反應(yīng)?能作一個簡潔的總結(jié)嗎?多數(shù)的分解反應(yīng)、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)、水煤氣的生成反應(yīng)、炭與二氧化碳生成一氧化碳反應(yīng)物具有的總能量 < 生成物具有的總能量當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時:我們知道:一個化學(xué)反應(yīng)同時遵守質(zhì)量守恒定律和能量守恒,那么一個反應(yīng)中的質(zhì)量與能量有沒有關(guān)系呢?有能量的釋放或吸取是以發(fā)生變化的物質(zhì)為

5、基礎(chǔ),二者密不行分,但以物質(zhì)為主。能量的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。那么化學(xué)反應(yīng)中能量到底怎樣變化2:反應(yīng)熱,焓變化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量的變化?(用學(xué)過的學(xué)問回答)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂,形成新的化學(xué)鍵,從新組合成生成物的分子的過程。舊鍵斷裂需要吸取能量,新鍵形成需要放出能量。而一般化學(xué)反應(yīng)中,舊鍵的斷裂所吸取的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的,而這個差值就是反應(yīng)中能量的變化。所以化學(xué)反應(yīng)過程中會有能量的變化。反應(yīng)熱 焓變化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸取的能量,都可以熱量(或換算成相應(yīng)的熱量)來表述,叫做反應(yīng)熱,又稱為“焓變”。符號: H ,單位:kJ/mol

6、或 kJmol-1H為“” 為放熱反應(yīng)H為“” 為吸熱反應(yīng)思考:能量如何轉(zhuǎn)換的?能量從哪里轉(zhuǎn)移到哪里?體系的能量如何變化?上升是降低?環(huán)境的能量如何變化?上升還是降低?規(guī)定放熱反應(yīng)的H 為“”,是站在誰的角度?體系還是環(huán)境放熱反應(yīng)H為“”或H 0 吸熱反應(yīng)H為“+”或H 0HE(生成物的總能量) E(反應(yīng)物的總能量)HE(反應(yīng)物的鍵能) E(生成物的鍵能)3:練習(xí)1)1molC與1molH2O(g)反應(yīng)失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸取131.5kJ的熱量,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為H=kJ/mol。2)拆開 lmol HH鍵、lmol NH鍵、lmolNN鍵分別需要的能量是436

7、kJ、391kJ、946kJ,則1mol N2生成NH3的反應(yīng)熱為,1mol H2生成NH3的反應(yīng)熱為。3、H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 猜測當(dāng)生成2 mol HF和2 mol HCl時,哪個反應(yīng)放出的熱量多?若干化學(xué)鍵的鍵能( kJ/mol,25 )1、下列說法正確的是A、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)B、放熱的反應(yīng)在常溫下肯定很易發(fā)生C、反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必需看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小D、吸熱反應(yīng)在肯定的條件下也能發(fā)生2、反應(yīng)C(石墨) C(金剛石)是吸熱反應(yīng),由此可知A、石墨比金剛石更穩(wěn)定B、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化C、金剛石比石墨穩(wěn)

8、定D、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(其次課時)一學(xué)習(xí)目標(biāo):書寫表示化學(xué)反應(yīng)熱的化學(xué)方程式二學(xué)習(xí)過程1復(fù)習(xí)回憶1)、催化劑為什么能夠加快反應(yīng)速度?2)、什么是有效碰撞、活化分子、活化能?3)、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要緣由?4)、你了解“即熱飯盒嗎?知道是什么原理嗎?5)、什么是反應(yīng)熱(焓變)2引入閱讀課本:例1與例2與化學(xué)方程式相比,熱化學(xué)方程式有哪些不同?正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)留意哪幾點?3、熱化學(xué)方程式的書寫1)熱化學(xué)方程式定義:表示參與反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2)正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)留意:(1)書寫熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)的溫度和壓強,(為什么?)而常

9、溫、常壓可以不注明,即不注明則是常溫、常壓。(2)標(biāo)出了反應(yīng)物與生成物的狀態(tài),(為什么要標(biāo)出?)(3)寫出了反應(yīng)熱,還注明白“”,“”(4)方程式中的計量系數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。4留意點:反應(yīng)物和生成物前的系數(shù)它代表了什么?在方程式中H它表示了什么意義? H的值與什么有關(guān)系?熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù),表示對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量。H(KJ/mol)它表示每摩爾反應(yīng)所放出的熱量,H的值與方程式中的計量系數(shù)有關(guān),即對于相同的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時,其H不同。例題1、當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl,放出184.6KJ的熱量,請寫出該反應(yīng)的熱化

10、學(xué)方程式。2寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式1)1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO (g),需吸取68kJ的熱量;2)2molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s),放出314kJ熱量;3) 1g 硫粉在氧氣中充分燃燒放出 9.36kJ熱量,寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。4)4g CO在氧氣中燃燒生成CO2,放出 9. 6kJ熱量,寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式。5)在肯定條件下,氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式為: 2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= 572 kJ /mol CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l); r H= 890 kJ

11、/mol由1mol 氫氣和2mol甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時放出的熱量為多少。6、在肯定條件下,氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為:2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= 572 kJ/molC3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l);H = 2220 kJ/mol5mol 氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ,則氫氣和丙烷的體積比為 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:17、已知 (1)H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol(2)2H2( g )O2 ( g

12、 ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol(3) H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol(4) 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是 A C 。A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>08若2.6 g 乙炔(C2H2,氣態(tài))完全燃燒生成液態(tài)水和CO2(g)時放熱130 kJ。則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式為 C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(l)H=1300 kJ/mol2C2H2(g)5

13、O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H=2600 kJ/mol第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第三課時)一學(xué)習(xí)目標(biāo):燃燒熱,中和熱,能源二學(xué)習(xí)過程1、燃燒熱什么是燃燒熱?是不是物質(zhì)燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢?1)定義:在25,101 kPa時,1 mol 物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱通常可由試驗測得。2)在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時,要留意以下幾點:爭辯條件: 25 ,101 kPa反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。燃燒物的物質(zhì)的量:1 mol爭辯內(nèi)容:放出的熱量。(H<0,單位kJ/mol)在未有特殊說明的狀況下,外界壓強一般指25 ,10

14、1 kPa.所謂完全燃燒也是完全氧化,它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定物。如: CCO2(g)、H H2O(l)、S SO2 (g)練習(xí)1分析以下幾個熱化學(xué)方程式,哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的?為什么? A.C(s)O2(g)=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C(s)O2(g)=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H2(g)1/2O2(g)=H2O(g);H=241.8 kJ/mol你能依據(jù)題中信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎?由于計算燃燒熱時,可燃物質(zhì)是以1 mol 作

15、為標(biāo)準(zhǔn)來計算的,所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量系數(shù)常消滅分?jǐn)?shù)。2、燃燒熱的計算及應(yīng)用例題1.在101 kPa時,1 mol CH4 完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O,放出890.3 kJ的熱量,CH4的燃燒熱為多少?1000 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少?CH4的燃燒熱為890.3 kJ/mol,1000 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97×104 kJ2.葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為:C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H=2 800 kJ/mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱

16、化學(xué)方程式相同。計算100 g葡萄糖在人體中完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。2、中和熱1)定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng),生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱。2)中和熱的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l);H=-57.3kJmol。3)要點條件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子。反應(yīng)物:(強)酸與(強)堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。生成1mol水,中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+和OH-化合生成 H20,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。放出的熱量:57.3kJ/mol例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); H=

17、-57.3kJ/mol ,求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出_ kJ的熱量。(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng),放出_kJ的熱量。3燃燒熱和中和熱的區(qū)分與聯(lián)系 4、能源1)什么是能源?能源的作用?就是能供應(yīng)能量的自然資源,包括化石燃料(煤、石油、自然氣)、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟進展和科學(xué)技術(shù)水平。 2)當(dāng)今世界上重要的能源是什么?怎樣解決能源枯竭問題?節(jié)省能源的重要措施是什么?什么是新能源?化石燃料:煤、石油、自然氣解決的方法 :開源節(jié)流;即開發(fā)新能源,節(jié)省現(xiàn)有能源,提高

18、能源的利用率。措施:科學(xué)地把握燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒,提高能源的利用率。新能源:太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物能?)相關(guān)思考題燃料充分燃燒的條件是什么?.燃料燃燒時,若空氣過量或不足,會造 成什么后果?為什么固體燃料要粉碎后使用?煤在直接燃燒時會產(chǎn)生SO2、氮氧化物及煙塵等,嚴(yán)峻影響空氣質(zhì)量且易導(dǎo)致酸雨、溫室效應(yīng)等,從而使環(huán)境受到嚴(yán)峻污染,故通過清潔煤技術(shù)(如煤的液化和氣化,以及實行煙氣凈化脫硫等),大大削減燃煤對環(huán)境造成的污染,勢在必行。提高煤燃燒的熱利用率、開發(fā)新的能源也是大勢所趨。第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第四課時)一學(xué)習(xí)目標(biāo):蓋斯定律及其應(yīng)用 二學(xué)習(xí)過程1引入:如何測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol + = ,則 H1 + H2 =H3所以,H1=H3-H2 H1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol2蓋斯定律:不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。3如何理解蓋斯定律?1)請用自己的話

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