Презентация по химии на тему "Тепловые эффекты химических реакций" (9 класс)

Презентацию урока   «Тепловые эффекты химических  реакций»  подготовила учитель химии высшей  квалификационной категории Левицкая Екатерина Николаевна

«ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ» Цели урока:  ● изучить классификацию химических реакций по  тепловому эффекту на основе лабораторных   опытов и самостоятельной работы с учебным  текстом;  ● познакомить с новым типом расчётных задач  по  термохимическому уравнению реакции;  ● повторить классификацию химических реакций  по количеству и качеству веществ, участвующих  в реакции.

Огонь свечи, огонь костра…     Огонь свечи, огонь костра, Огонь могучего пожара. Огни – они все  мастера Ниспосланного людям  дара. Двух мастеров прислал Господь, И Мир наш стал таким уютным. А третий – явно чёрта плоть, Беду лишь мастер нёс беспутный Свеча дарила людям свет, Костёр стал очагом в их доме. И Ада страшного ответ – Пожар рычал, как зверь в загоне. Кто скажет: что же есть огонь? Он наказание иль благо? Что означали дым и вонь В пылу горящего Рейхстага?   И все же людям без огня Жить  стало бы на редкость  трудно… Не стоит нам,  огонь виня, Жизнь делать тёмной беспробудно. Шампанское и свет свечи, Свет маяка, что нужен в море, Дрова,  горящие в печи – Всё это счастье, а не горе…   О КАКИХ РЕАКЦИЯХ ИДЁТ РЕЧЬ В ДАННОМ СТИХОТВОРЕНИИ? КАКОВЫ ПРИЗНАКИ ЭТИХ РЕАКЦИЙ?

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕАКЦИЙ ПО  ТЕРМОХИМИЧЕСКОМУ ЭФФЕКТУ    Экзотермические­  идут с выделением  энергии    Эндотермические – идут с поглощением  энергии   S + O2 = SO2 + Q       N2 + O2 = 2 NO – Q CaO + H2O =Ca(OH)2 + Q       CaCO3 = CaO + CO2 ­ Q СH4 + 2 O2 = СO2 + 2 H2О + 890 кДж       H2O = H2 + O2 ­ Q

ЛАБОРАТОРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ Опыт 1.  Взаимодействие Mg с  кислотой. 1) В пробирку с порошком  магния (Mg)  прилить осторожно, по  каплям! 0,5 мл раствора  кислоты HCl, что  наблюдаете? 2) Аккуратно! потрогайте  нижнюю часть пробирки.  Наблюдения и уравнение  реакции записать в тетрадь

ЛАБОРАТОРНЫЙЭКСПЕРИМЕНТ Растворение азотного  удобрения в воде 1) В пробирку с белым  кристаллическим  веществом прилейте  имеющуюся воду,  встряхните 2) потрогайте пробирку Наблюдения запишите в  тетрадь

ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ     Q – это количество теплоты, которое  выделилось или поглотилось в ходе  химической реакции Единицы измерения:Дж; кДж

ХИМИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ, В КОТОРЫХ  УКАЗЫВАЮТСЯ ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ,  НАЗЫВАЮТСЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКИМИ В ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЯ УКАЗЫВАЮТ АГРЕГАТНОЕ  СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА, ТАК КАК ОДНО И ТОЖЕ ВЕЩЕСТВО  В РАЗНЫХ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЯХ ИМЕЕТ РАЗНУЮ  ЭНЕРГИЮ СH4 (Г) + 2 O2(Г) = СO2(Г) + 2 H2О(Г) + 890 КДЖ

Тепловой эффект прямой реакции всегда  равен тепловому эффекту обратной  реакции с противоположным знаком. Это означает, что при образовании любого  соединения выделяется (поглощается) столько  же энергии, сколько поглощается (выделяется)  при его распаде на исходные вещества.  Например: 2 H2(г) + O2(г) 2 H2О(ж) + 572 кДж  (горение водорода в кислороде) 2 H2О(ж) + 572 кДж = 2 H2(г) + O2(г)  (разложение воды электрическим током)

ВСЕ РЕАКЦИИ СОПРОВОЖДАЮТСЯ  ТЕПЛОВЫМ ЭФФЕКТОМ

ИЗУЧЕНИЕМ ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА  ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ  ЗАНИМАЛСЯ НАШ  СООТЕЧЕСТВЕННИК  ГЕРМАН ИВАНОВИЧ ГЕСС     Учёный сформулировал  основной закон термохимии  – «закон постоянства сумм  теплот» в 1840г., который,  впоследствии получил  название закона Гесса, а  Германа Ивановича  считают основоположником  термохимии.

ЗНАНИЯ О ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТАХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ  ИМЕЮТ БОЛЬШОЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ.    Самая мощная в мире  российская ракета  "Энергия".  Двигатели одной из её  ступеней работают на  сжиженных газах ­  водороде и  кислороде:    2 H2(г) + O2(г) = 2 H2О(ж) + 572 кДж

В химической  промышленности тепловые  эффекты нужны для расчета  количества теплоты для  нагревания реакторов, в  которых идут  эндотермические реакции. В  энергетике с помощью  теплоты сгорания топлива  рассчитывают выработку  тепловой энергии.      Врачи­диетологи используют  тепловые эффекты окисления  пищевых продуктов в организме  для составления правильных  рационов питания не только для  больных, но и для здоровых  людей ­ спортсменов, работников  различных профессий. По  традиции для расчетов здесь  используют не джоули, а другие  энергетические единицы ­  калории (1 кал = 4,1868 Дж).

ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ  При определении выделившейся или поглощенной энергии в   результате химической  реакции пользуются  правилом:  количество теплоты  прямо пропорционально  количеству веществ,  вступивших в реакцию и  образовавшихся веществ  в результате нее. Задача 1.  Используя термохимическое уравнение реакции 2Н2О(ж) = 2Н2(г) + О2(г) –  572кДж, определите какое количество теплоты надо затратить на  разложение 72г воды. Дано: m(H2O)=72г Q1­? Решение: 1. Определяем количество вещества воды               n=m/M, M(H2O)=1∙2+16=18(г/моль);               n(H2O)=72г:18г/моль=4 моль 2. Запишем термохимическое уравнение реакции, составив пропорцию  определяем количество теплоты.   2Н2О(ж) = 2Н2(г) + О2(г) – 572кДж 2 моль                          571 кДж 4 моль                            х кДж Х= 4 моль * 571 кДж /2 моль Х = 1144 кДж Ответ: 1144кДж

РАСЧЁТЫ ПО ТЕРМОХИМИЧЕСКИМ  УРАВНЕНИЯМ РЕАКЦИЙ Задача 2. Определите тепловой эффект реакции 2SO2(г) + O2(г) =  2SO3(г) + Q, если прореагировал оксид серы (IV) объемом  67,2л (н.у.), и при этом выделилось 294 кДж теплоты. Дано: Решение. Q1=294 кДж V(SO2)(н.у.)=67,2л Q ­ ? 1. Запишем термохимическое уравнение реакции. Над  формулами веществ напишем данные задачи, под  формулами – количественные отношения. 67,2л 294 кДж 2SO2(г) + O2(г) = 2SO3(г) + Q 2 моль 2. Какое количество оксида серы (IV) занимает объем  67,2л? n=V/Vm n=67,2л:22,4л/моль= 3 моль. 3. Определяем тепловой эффект химической реакции. 3 моль 294 кДж 3моль:2моль=294кДж:Q 2SO2(г) + O2(г) = 2SO3(г) + Q Q=2моль∙294кДж:3моль=196кДж 2 моль  Ответ: Q=196кДж 4. Термохимическое уравнение реакции  2SO2(г) +O2(г) =2SO3(г) + 196кДж  Задача 3. Какой объем кислорода (при н.у.) выделится в результате реакции,  термохимическое уравнение которой         2KClO3 = 2KCl + 3O2 – 91 кДж,   если на разложение бертолетовой  соли было  затрачено 182 кДж теплоты.   Дано:  Q1 = 91 кДж   Найти:  V (O2)­?  Решение:   1)Установим пропорциональные отношения между количеством вещества кислорода и      количеством теплоты.     По уравнению   3 моль O2    ­­­­­­­­­­  91 кДж  По условию        х моль        ­­­­­­­­­­  182 кДж   Решаем пропорцию:  Х = 3 моль * 182 кДж /91 кДж = 6 моль                     2) Вычислим  объем кислорода, согласно закону Авогадро  (Vm = 22б4 л.моль)             V = n * Vm     V(O2) =  6 моль * 22,4 л/моль =  134,4 л    Ответ: объем выделившегося кислорода равен 134,4 л.

РЕШИТЕ САМОСТОЯТЕЛЬНО: 1). Согласно термохимическому уравнению  реакции СН4(г)+2О2(г)=СО2(г)+2Н2О(г) +802кДж количество теплоты,  выделившейся при сжигании24г метана,  равно:  а) 1604 кДж, б) 1203 кДж, в) 601,5 кДж, г)  401 кДж. 2). В результате реакции, термохимическое  уравнение которой 4NH3(г)+5О2(г)=4NO(г) +6Н2О(г)+902 кДж, выделилось 1127, кДж  теплоты. Объем (н.у.) образовавшегося  при этом оксида азота (II) равен:  а) 112л, б) 11,2л, в) 89,6л, г) 896л

ЧТО ТВЁРДО  ВЫУЧИШЬ,  ДОЛГО  ПОМНИТСЯ. ―С реакциями какого типа мы познакомились на уроке?  ― Чем экзотермические реакции отличаются от  эндотермических? ―Что такое тепловой эффект реакции? ―Какие данные нужно обязательно указывать при составлении  термохимических уравнений?  ― Приведите примеры экзо­ и эндотермических реакций.

ПРОРАБОТАТЬ МАТЕРИАЛ ПАРАГРАФА 2,  ВЫУЧИТЬ ПОНЯТИЯ,  РЕШИТЬ ЗАДАЧИ № 3,4 Спасибо за активную работу на уроке.