化学反应与能量变化3
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第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化(第三课时)课型新授课班级姓名【学习目标】:1、理解中和反应反应热测定的实验原理2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项和数据处理【学习重点】:实验原理的理解和操作要点的把握【预习案】1、0.50 mol/L50mL盐酸与0.50 mol/L50mLNaOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol 2、回顾:必修2第二章34页关于“中和热”的内容:(稀溶液中)酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
【探究案】㈠、中和热与反应热是否相同?它们之间有什么区别和联系?㈡、中和热的测定:实验步骤:P51、数据处理Q = m c Δt①Q=(V酸ρ酸+V碱ρ碱)·c·(t2-t1)②其中:V酸=V碱=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L。
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3c=4.18 J/(g·℃)把以上数据代入式②,得出Q的表示式:Q=0.418(t2-t1)kJ ③⑴、③式表示的是不是该反应的反应热?是中和热吗?为什么?⑵该反应的中和热应怎样表示呢?实验装置图:2.大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么?对此装置,你有何更好的建议?3.温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么?4.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?5.实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?若用HCl过量行吗?【课堂练习】:试回答下列中和热测定的有关问题。
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1 NaOH溶液,尚缺少的实验用品是________________。
化学反应与能量变化知识点总结|化学反应与能量变化知识点整理一、化学反应与能量的变化反应热焓变(1)反应热:化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。
(2)焓变:在恒压条件下进行的化学反应的热效应即为焓变。
(3)符号:ΔH,单位:kJ/mol或kJ·molˉ1。
(4)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物键能总和-生成物键能总和(5)当ΔH为“-”或ΔH<0时,为放热反应当ΔH为“+”或ΔH>0时,为吸热反应热化学方程式热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
H2(g)+?O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol表示在25℃,101kPa,1molH2与?molO2反应生成液态水时放出的热量是285.8kJ。
注意事项:(1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,因此,它可以是整数,也可以是小数或分数。
(2)反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同,因此,书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。
热化学方程式中不用“↑”和“↓”中和热定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O,这时的反应热叫做中和热。
二、燃烧热(1)概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
(2)单位:kJ/mol三、反应热的计算(1)盖斯定律内容:不管化学反应是一步完成或是分几步完成,其反应热是相同的。
或者说,化学反应的的反应热只与体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
反应热的计算常见方法:(1)利用键能计算反应热:通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用E表示,单位为kJ/mol或kJ·mol-1。
方法:ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。
如反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。
化学反应与能量变化一、化学反应中能量变化1、化学反应必伴有能量变化(1)化学能与热能间的转化(2)化学能与光能之间的转化(3)化学能与电能之间的转化常见的放热反应常见的吸热反应2、能量变化的原因(1)反应物的总能量与生成物的总能量不同放出能量的反应∑E(反应物)>∑E(生成物)吸收能量的反应∑E(反应物)<∑E(生成物)(2)断键吸收的总能量和成键放出的总能量不同如:化学键与化学反应能量变化的关系H2 + Cl2 === 2HCl断裂断裂形成1molH-H 1molCl-Cl 1molH-Cl吸收436KJ 能量吸收243KJ能量放出431KJ能量3、反应热的表示方法(1)反应热的概念:(2)反应热的表示:用△H(焓变)表示。
单位:一般采用kJ/mol反应为放热反应。
规定放热反应△H为“一”。
反应为吸热反应。
规定△H为“+”。
例1:1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H= kJ/mol。
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、946 kJ则1mol N2生成NH3的反应热为,二、热化学方程式的书写1.定义:表明反应物质的量与所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
例:H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H=-14.9 kJ/mol热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
2.热化学方程式的含义例:H 2(g)+21O 2(g) = H 2O(g);△H=-241.8 kJ/mol ,表示 lmol 气态 H 2 和21mol 气态 O 2反应生成 lmol 水蒸气,放出 241.8kJ 的热量。
(在 101kPa 和 25℃时)2.书写热化学方程式的注意事项:(让学生阅读教材归纳、总结)(1)需注明反应的温度和压强。
化学中考必备的化学反应与能量变化化学反应与能量变化是化学学科的核心内容之一,也是中学化学考试中的重点和难点。
理解和掌握化学反应与能量变化的规律对于化学学科的学习至关重要。
本文将介绍化学中考必备的化学反应与能量变化的知识点和示例。
一、热力学基础知识热力学是研究物质能量转化和能量守恒规律的科学。
在化学反应中,能量的变化可以通过热力学进行分析。
下面是一些基础的热力学术语和概念:1. 系统与周围:在热力学中,研究对象称为系统,而与系统发生能量交换的一切物质和能量称为周围。
2. 热与功:热力学中的能量可以分为热和功两部分。
热是由于温度差引起的能量传递,而功是由于力的作用引起的能量传递。
3. 焓变:化学反应中能量的变化可以通过焓变(ΔH)来表示。
焓变为正表示吸热反应,为负表示放热反应。
二、放热反应与吸热反应根据化学反应释放或吸收的能量不同,可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。
1. 放热反应:放热反应是指在化学反应中释放出能量,使周围温度升高的反应。
典型的放热反应是燃烧反应,例如燃烧中的燃料与氧气反应生成二氧化碳和水,释放出大量的能量。
2. 吸热反应:吸热反应是指在化学反应中吸收周围的能量,使周围温度降低的反应。
典型的吸热反应是物质的融化和蒸发过程,例如水从液态转变为气态时,需要吸收大量的热量。
三、放热反应的实例1. 酸碱中和反应:在酸碱中和反应中,酸和碱反应生成盐和水。
这是一种放热反应,其中释放的能量通常以热量的形式体现出来。
例如,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水:HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + ΔH这个方程式中的ΔH表示反应所释放或吸收的能量。
2. 氧化还原反应:氧化还原反应是指发生电子转移的化学反应。
一般情况下,氧化反应是放热反应,而还原反应是吸热反应。
例如,铁的氧化反应如下:4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) + ΔH四、吸热反应的实例1. 融化反应:融化反应是指物质从固态转变为液态时吸收热量的过程。
化学反应的能量变化类型化学反应是指物质之间发生相互转化的过程,与之伴随的是能量的变化。
根据反应物和生成物能量之间的差异,化学反应的能量变化可以分为三种类型:放热反应、吸热反应和无热变化。
一、放热反应放热反应是指在反应过程中释放出能量,使反应物和产物的总能量减少。
放热反应通常伴随着温度的上升,可以感觉到热量的释放。
最典型的例子就是燃烧反应,例如燃烧煤、木材等,产生的火焰和热量就是放热反应的结果。
放热反应的能量变化通常用负数表示,表示放出的能量。
二、吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收外界的能量,使反应物和产物的总能量增加。
吸热反应可以使周围温度下降,因为它从周围环境吸收了热量。
例如,溶解盐到水中、融化冰块、蒸发水等都是属于吸热反应。
吸热反应的能量变化通常用正数表示,表示吸收的能量。
三、无热变化无热变化指的是反应过程中没有能量的交换,反应物和产物的总能量保持不变。
这种类型的反应在化学反应中并不常见,但在某些特定情况下可能会发生,例如物质的相变(如冰的融化和凝固)。
在这些过程中,虽然发生了物质的转化,但总能量没有发生变化。
不同类型的能量变化可以通过热量计等实验手段来测定。
通过测量反应的温度变化,可以判断反应是放热反应还是吸热反应。
此外,化学反应的能量变化类型对于理解和控制化学反应过程的热力学性质非常重要。
在工业生产和实验室研究中,充分了解能量变化类型有助于优化反应条件,提高反应的效率和产率。
总结起来,化学反应的能量变化类型包括放热反应、吸热反应和无热变化。
放热反应释放热量,吸热反应吸收热量,而无热变化则不伴随热量的交换。
通过对能量变化类型的了解和掌握,我们可以更好地理解和应用化学反应的热力学原理。
第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化【学习目标】1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化,认识吸热和放热反应。
2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
3.设计实验认识构成原电池的条件。
4.理解原电池的概念及工作原理,能正确判断原电池的正负极。
5.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
6.掌握构成电池的要素,了解不同电极材料对电池性能的影响。
7.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
【基础知识】一、化学反应与热能1、实验探究(1)向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计,温度计显示的温度升高,说明该反应为放热反应。
(2)将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体粉末与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中,将烧杯放在滴有几滴水的木片上。
用玻璃棒快速搅拌,闻到有刺激性气味时用玻璃片盖上烧杯,用手触摸杯壁下部感觉冰凉,烧杯与木片间有结冰现象,说明该反应为吸热反应。
2、放热反应与吸热反应(1)放热反应:释放热量的化学反应,如活泼金属与酸的反应,燃烧反应,中和反应等。
(2)吸热反应:吸收热量的化学反应,如氢氧化钡与氯化铵的反应,盐酸与碳酸氢钠的反应,灼热的炭与二氧化碳的反应。
3、化学反应存在能量变化的原因(1)从化学键的变化理解——主要原因(2)从物质储存化学能的角度理解宏观解释放热反应示意图吸热反应示意图化学反应 放出热量化学反应 吸收热量①放热反应可以看成是反应物所具有的 化学 能转化为 热 能释放出来。
②吸热反应可以看成是 热 能转化为 化学 能被生成物所“储存”。
4、人类对能源的利用 (1)利用的三个阶段柴草时期——树枝杂草 ↓化石能源时期—— 煤 、 石油 、 天然气 ↓多能源结构时期——太阳能、氢能、核能、海洋能、风能、地热能等(2)化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 ①一是其短期内 不可再生 ,储量有限;②二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 SO 2、NO x 、CO 等是大气污染物的主要来源。
化学反应与能量变化化学反应是物质之间发生变化的过程,而能量则是在化学反应中扮演着至关重要的角色。
能量的转化和转移在化学反应中起着决定性的作用,影响反应的速率、方向以及所放出或吸收的热量。
本文将探讨化学反应与能量变化之间的关系,以及能量如何在反应过程中转换和转移。
1. 能量与化学反应速率化学反应速率指的是反应物转化为产物的速度。
能量的转化在反应速率中发挥着关键作用。
首先,反应物必须克服化学键的能量以进行反应。
这被称为活化能,它对于反应速率具有重要影响。
活化能越高,反应速率就越慢。
只有当反应物具有足够的能量时,才能克服活化能的障碍,进而发生反应。
2. 放热反应与吸热反应化学反应可以分为放热反应和吸热反应。
放热反应指的是在反应过程中释放出热量的反应,而吸热反应则是吸收热量的反应。
这种能量转化是由于化学键的形成或断裂而引起的。
放热反应常常伴随着温度的升高,例如燃烧反应。
而吸热反应则通常导致温度的下降,例如化学冷包的反应。
3. 热力学与化学反应热力学研究能量转化的方向和程度。
根据热力学第一定律,能量不能被创造或销毁,只能转化为其他形式,例如热能和功。
化学反应在热力学中以反应焓变ΔH为指标来描述能量的变化。
ΔH为负时表示反应放热,而ΔH为正时表示反应吸热。
根据ΔH的大小,可以预测反应的趋势和程度。
4. 反应焓变与反应物质的量关系反应焓变的大小与反应物质的量相关。
根据反应的化学方程式,可以利用反应焓变来计算不同物质的量之间的关系。
这可以通过斯托伯姆定律来实现,该定律描述了反应焓变与物质的量之间的比例关系。
例如,在燃烧反应中,可以利用反应焓变来计算氧气的量和燃料的量的比率。
5. 能量转移与反应平衡能量的转移对于反应的平衡态也具有重要影响。
反应的平衡态是指反应物和产物浓度保持恒定的状态。
当系统中发生能量的转移时,可以影响到反应的平衡。
例如,当加热或冷却一个化学平衡体系时,系统会倾向于向能量较少的方向移动以达到热平衡。