任何一个化学反应中反应物和生成物的总能量.ppt

第一节 化学反应与能量变化 授课人：董 啸 思考题 为什么化学反应过程中会有能量的变化？（从两个角度来考虑：从化学键的角度看化学反应是怎样发生的；反应物和生成物的相对能量的大小。） 从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。 化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等。 任何一个化学反应中，反应物和生成物的总能量通常不相等，在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。 当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学能转化为其他形式的能量释放出来；当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来，所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。 一、焓变——反应热 1．焓变： ①焓是表示物质内能的物理量，用“H”表示。 ②焓变：生成物与反应物的焓值之差叫做焓变。 △H=H生成物-H反应物 符号：△H 单位： kJ/mol或kJ·mol-1 2．放热反应和吸热反应 （1）放热反应：有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。 （2）吸热反应：吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。 3、反应热： （1）化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量来表述，叫做反应热。 （2）恒压条件下，没有发光等其它能量变化的反应的热效应就等于焓变。 〖理解〗在化学反应中，当能量变化只有热量变化时，反应热就等于焓变。 （3）符号及单位： △H kJ/mol或kJ·mol-1 4、放热反应和吸热反应与反应热的关系 （1）体系与环境 被研究的物质系统称为体系，体系以外的其它部分称为环境。 （2）放热反应和吸热反应与反应热的关系 ： ①放热反应：当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，反应为放热反应，环境能量升高，使体系的能量降低。 因此，规定放热反应△H为“－”，△H＜0时为放热反应。 ②吸热反应：当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时，反应是吸热反应，通过加热、光照等方法吸收能量，使反应体系的能量升高。 因此，规定吸热反应△H为“＋”，△H＞0时为吸热反应。 归纳： 当△H为“＋”或△H＞0时，为吸热反应； 当△H为“－”或△H＜0时，为放热反应。 【注意】△H有正负之分，比较△H大小时，要连同“+”、“-”包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量变化，则只比较数值大小。 （1）利用反应物和生成物的能量计算： △H=H生成物－H反应物 断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的，这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了。 （2）利用键能计算： △H=反应物的总键能—生成物的总键能 （吸收能量） （放出能量） 化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。 若反应物键能越小，稳定性越弱，破坏它需要的能量就越小；生成物的键能越大，释放的能量就越大，能量就越低，这样的反应需要放出能量，△H为负。 ［图像分析］ 断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量。 1molH2 和1molCl2 反应得到2molHCl要放出183kJ的能量。 △H= 436kJ/mol +243kJ/mol－2× 431kJ/mol =-183kJ/mol △H= 946kJ/mol +498kJ/mol－2× 632kJ/mol =180kJ/mol 二、热化学方程式 1．定义： 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。 表示参加反应物质的量和反应热的关系的方程式，叫做热化学方程式。 例：H2(g)＋I2(g)=2HI(g)；△H=－14.9 kJ/mol 【观察与思考】 请同学们仔细观察，热化学方程式和一般化学方程式有何不同？