| 宜城教育资源网www.ychedu.com化学反应中的热效应ppt课件_化学反应的热效应概念_化学反应热的计算公式_化学反应热效应大小化学反应中，不仅参加反应的物质发生了变化而且常常伴随有能量的改变。化学反应所释放的能量是日常生活和工业生产所需能量的主要来源。化学反应伴随的能量变化形式虽有多种，但通常以热量形式表现出来，这就是热效应，又称反应热。根据本课时的教学内容在教学目标和考试内容中的要求，在整个过程的设计中，力争体现学生是学习活动的主体，关注学生学习的过程，创设学习的情境帮助学生在学习过程中体验、感受、构建并丰富学习经验。实现知识传承、能力发展、积极性情感形成的统一。结合化学学科特点,通过补充两个学生实验创设情景，让学生在实验中感受化学变化中的能量变化，由师生共同得出反应物和生成物之间的能量变化及化合反应中生成物的稳定性。通过问题进行知识的应用体验;思考与讨论，进行交流检验掌握情况;通过运用体验化学与生产和生活实际的密切关系，提高学习化学重要性的认识。教学中运用多媒体展出问题和思考的题目，节省时间,提高效率。2、教学过程[引入]中国的第一颗探月卫星是什么?[生答]嫦娥一号。[师]播放嫦娥一号发射录像。[师问]嫦娥一号第三级火箭的燃料是什么？[生答]液氢和液氧。[师讲]液氢在液氧中燃烧，在发生化学反应的同时放出大量热转化为动能之后推动火箭升空,它的发射对中国的意义非常重大。[过渡]好,就让我们带着这样的民族自豪感,来展开本节课的学习。[板书]§4.2化学变化中的能量变化[师问]同学们是否了解物质在化学变化中可以释放出哪些形式的能量呢？[生答]物质在化学反应中可以释放出热能、光能、电能等多种形式的能量。[判断]请同学们说出下列化学变化释放的能量形式?[生答]煤、石油、天然气的燃烧放出大量热镁带燃烧放出大量热,产生强光干电池的化学变化放出电能.[师讲]通过同学们的回答我们得知物质在发生化学反应时能够释放出多种形式的能量,但是其中主要形式是热能。[过渡]下面通过具体的实验来体验一下[学生分组实验1]注意安全!1.在小烧杯中放入1～2块生石灰。2.再加入2～3滴管的水。观察实验现象,用手触摸烧杯壁。[生答]反应产生大量热，同时试管温度升高（发烫），说明反应过程中有热量放出。化学反应方程式：cao+h2o→ca(oh)2[过渡]是不是所有的反应都是放出热量的呢?下面通过另一个实验来体验一下[学生分组实验2]有刺激性气味气体产生!1.将小烧杯放在滴有4～5滴水的玻璃片上。2.向小烧杯里加入2药匙nh4cl晶体,之后加1～2滴管水。3.再加入4药匙已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[ba(oh)2·8h2o].4.立即用玻璃棒搅拌，使二者充分反应，成糊状即可。[师问]实验现象及原因?[生答]混合搅拌后，玻璃片和小烧杯粘在一起，说明该反应吸收了大量的热，使水温降低结成冰。[师讲]通过以上两个实验说明了化学反应不仅可以放出热量也可以吸收热量.化学上把化学反应放出或吸收的热量叫做反应的热效应.[板书]一、化学反应中的热效应[师问]什么叫放热反应?什么叫吸热反应?[板书]1.放热反应：化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。2.吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。[师讲]为了简明表示放热反应或吸热反应，我们通常在方程式的右边用“＋q”或“－q”表示。[练习]判断下列化学反应是吸热还是放热?(见白板)[自主探究一]请从反应物和生成物所具有的能量的角度分析，为什么有的反应放出热量，而有的反应却需要吸收热量呢？[生阅]课本相关资料[生答]如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，有一部分能量就转化成热能释放出来。如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物。[过渡]下面通过能量变化示意图来进一步理解。[解读]能量变化示意图（结合能量守恒定律），运用胖人瘦人比喻方法解释。[板书]二、化学反应中能量变化的原因e反=e生+q(放)e反>e生e生=e反+q(吸)e反<e生[自主探究二]判断放热反应与吸热反应的依据“需要加热的反应都是吸热反应”，你觉得对吗？[生答]不是，例如：见白板[师讲]也就是说放热还是吸热与反应条件无关，为了便于大家理解，请大家看能量图的另一种形式---能垒。[解读]能量图的另一种形式---能垒[师讲]图中曲线表示了反应进程中能量变化的情况,两幅图中都有一个最高点，化学上称为能垒。大家想如果反应要想顺利进行，一定突破哪个地方呢?突破能垒。要突破能垒是不是需要吸收能量呢?这就是为什么有的化学反应必须在一定的条件下才能发生。好，那么第一幅表示的是放热反应还是吸热反应?为什么?第二幅图表示的是?为什么?也就是说整个反应是放热还是吸热，取决于反应物与生成物能量的相对大小。[板书]判断放热与吸热反应的唯一标准——反应物与生成物总能量的相对大小[学生]阅读课本分析一下材料:【比较】氢气与氧气化合生成1mol水蒸气时，放出241.8千焦热量，而氢气与硫蒸汽化合生成1mol硫化氢气体时，只放出20.1千焦热量。请你比较水和硫化氢的热稳定性。[生答]前者大于后者[板书]在化合反应中生成相等物质的量的生成物时，放出或吸收热量的大小是生成物热稳定性的有效标志.[过渡]最后和大家一起分享一下生活中热效应应用的例子[板书]三、化学反应热效应在生活中的应用展示:暖宝宝图片:自热米饭[师讲]无论是嫦娥一号卫星的发射，还是今天生活中常见的暖宝宝、自热米饭,都说明了化学正在使我们的生活变得越来越美好，所以大家一定要学好化学，让化学更好的为我们的服务。根据反应过程恒容还是恒压，热效应又分为恒容热效应Qv，和恒压热效应Qp。如果反应在恒容条件下进行，根据热力学第一定律，可得△U＝Qv+W由于体积恒定（△V＝0），没有非体积功，即W＝0，则△U＝Qv(1-6)即在恒容条件下，热效应等于系统内能的变化。当△U＞0时，Qv＞0，是吸热反应；当△U＜0时，Qv＜0，是放热反应。如果反应在恒压条件下进行，压力恒定，△p＝0，系统对环境做体积功W＝－p△V。则△U＝Qp+W＝Qp－pAvQp＝△U+p△V(1-7)即压热效应等子于系统的内能变化和体积功之和。将p△V＝p（V2－V1）代入式（1－7）中得Qp=(U2-U1)+p(V2-V1)Qp=(U2＋pV2)－(U1+pV1)(1-8)热力学定义：H=U+pVU，p和V都是状态函数，所以U+pV也是状态函数。H称为焓，是一个新的状态函数。H的单位与热力学能的单位相同，单位为kJ／mol。△H为焓变，△H＝H2－H1。这样式（1-8）变为Qp=H2－H1＝△H(1-9)即只做体积功的恒压热效应等于于系统的变△H。由于U的绝对值不可求，因此焓的绝对值也不能确定。在实际应用中，沙及的都是焓变△H。当△H＞0时，Qp＞0，是吸热反应；当△H＜0时，Qp＜0，是放热反应。对于同一个化学反应来说，Op和QV的值并不相等，但是它们之间有一定的关系QV＝△UQp＝△U+p△V两式当中，△U是相等的。所以Qp＝QV+p△V(1-10)如果化学反应中没有气体参加，只有液体和固体，那么体积的变化是很小的，也就是△V≈0，则p△V可以忽略。那么式（1－10）可以写成Qp＝QV(1-11)如果化学反应中有气体参加，则体积的变化不可以忽略。恒压条件下，△p＝0。p△V＝△（pV）＝△（nRT）＝△nRT带入式（1－10），得到Qp＝QV+△nRT(1-12)△H＝△U+△nRT(1-13)例1－6下列反应中的Qp与QV的值是否一致？(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)(3)6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)(4)Fe2+(aq)+Ag+(aq)=Fe3+(aq)+Ag(s)解：根据Qp＝QV+△nRT(1)由于△n＝0，Qp＝QV；(2)由于△n≠0，Qp≠QV；(3)由于△n＝0，Qp＝QV；(4)由于没有气体参加反应，Qp＝QV。例1－7利用氯酸钾加热制取氧气的反应如下：2KClO3（s）＝＝2KCl（s）+3O2（g）。298K时，加热2mol氯酸钾，放出89．5kJ热量。求298K时，该反应的△H和△U。解：△H＝Qp＝－89．5kJ根据△H＝△U+△nRT△U＝△H－△nRT＝－89.5－3×8.314×298×10-3＝－96.9kJ 宜城教育资源网www.ychedu.com |
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