化学反应中的能量说课稿公开课一等奖课件省赛课获奖课件.pptx

化学反映中的能量第一节基本概念类型敞开系统有物质和能量交换系统中任何物理和化学性质完全相似的、均匀部分称为相。根据相的概念，系统可分为：状态就是系统一切性质的总和。状态函数是状态的单值函数。当系统的状态发生变化时，状态函数的变化量只与系统的始、末态有关，而与变化的实际途径无关。状态函数的组合仍然是状态函数.状态函数可分为两类：系统状态发生任何的变化称为过程；常见的变化过程有：定义：系统通过某一过程，由状态Ⅰ变到状态Ⅱ之后，如果通过逆过程能使体系和环境都完全复原，这样的过程称为可逆过程。它是在一系列无限靠近平衡条件下进行的过程（准静态过程）。反之，如果用任何办法都不可能使体系和环境完全复原，则称为不可逆过程。一、热力学第一定律的表述和数学体现式二、热力学能、功和热热力学能的特性：状态函数无绝对数值(因无法测定)容量性质在物理或化学变化的过程中，系统与环境存在温度差而交换的能量称为热。用符号Q表达（单位：J）在物理或化学变化的过程中，系统与环境除热以外的方式交换的能量都称为功。用符号W表达。（单位：J）功的种类由于系统体积发生变化而与环境所交换的功称为体积功，用W体表达。全部其它的功统称为非体积功(或有用功),用W′表达4.体积功W体的计算体积功是系统对抗外压力而变化体积时，系统对环境做的功。无论体积是压缩还是膨胀，体积功都等于-p外ΔV第三节焓焓(enthalpy)恒压过程中，W＝-peV定义焓(enthalpy)恒定外压膨胀压缩过程[例]在351.15K和101325Pa下，将1克液体乙醇蒸发成同温同压下的气体时，吸热853J，同时气体膨胀做功63J，求系统内能的变化量△U。[例]10mol的抱负气体，压力1013kPa，温度300K，分别求出定温时下列过程的功：(1)向真空中膨胀；(2)在外压力101.3kPa下体积胀大1dm3；例题第四节热容外加等压条件3、摩尔热容与温度关系的经验式例2molH2从400K，100kPa定压加热到1000K，已知Cp,m(H2)=29.2J·mol1·K1，求U，H，Q，W各为多少？第五节热一律对抱负气体的应用分析：空气自由膨胀，W＝0；水温T不变，空气温度不变，Q＝0；抱负气体的内能和焓抱负气体的内能和焓二.抱负气体的Cp与CV之差＝nR第六节化学反映的热效应反映热的测定办法：3、Qp与QV的关系式中△n是产物与反应物中气体的物质量的变化，若反应物和产物都是凝聚相[例]实验室中用弹式量热计测得1摩尔火箭燃料联胺完全燃烧放热662kJ。试计算该反映的等压热效应Qpm。表达化学反映与热效应关系的方程式称为热化学方程式。其原则写法是：先写出反映方程，再写出对应的反映热。例如：书写热化学方程式时应注意：五、反映进度与摩尔反映焓N2＋3H2→2NH3no130nt0.41.21.2△n-0.6-1.81.2阐明：1.ξ的量纲为mol，值的大小反映了反映进行的多少；2.在反映进行到任一时刻，用任一产物或反映物表达的反映进度总是相等的；4.＝1mol，叫发生了1mol反映进度。应用反映进度概念时，必须指明对应的计量方程。如：思考题:普通所写的热化学方程式中,反映热与计量方程的写法有无关系?第四节化学反映热效应计算始态Cu(s)+O2(g)成立条件：在非体积功为零，对化学反映的恒容热效应和恒压热效应才成立。2.由Hess定律计算反映热思考：已知反应例题:已知:解：由3×（1）+4×（2）-（3），可得所求的反映，则：二、由原则摩尔生成焓计算化学反映热效应例如：298.15K对于不能直接由单质合成的化合物，可由Hess定律求得其生焓解:由[(2)+(3)]×2-(1)得2.由原则摩尔生成焓计算反映热注：从手册查得298.15K时Fe2O3和Al2O3的原则摩尔生成焓分别为–824.2和–1675.7kJ·mol-1。注意物质的聚集状态，查表时认真例题：设反映物和生成物均处在原则状态，计算1mol乙炔完全燃烧放出的能量。根据cHmӨ计算C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)；第二讲热力学第二定律与化学反映的方向和程度自发过程的共同特性：第二节混乱度与熵许多自发变化是向着混乱度增加的方向进行。三、物质的原则摩尔熵定性比较熵值大小的办法：3.体积或压力对熵值的影响：温度一定时，增加物质的体积（或减小压力），熵值增加。5.同系物中摩尔质量越大，SmӨ也越大。思考题：化学反映熵变ΔS的计算有两条基本规律控制着自然界全部自发过程的方向：对于Gibbs函数的理解：二、Gibbs函数判据三、化学反映ΔG的计算办法例如：298.15K例：计算298.15K原则状态时H2CO3(aq)分解反映的Gibbs函数变。2.运用等温方程式rG=rH-TrS计算=4×42.7+205.03－2×121.7=132