化學(xué)反應(yīng)與能量的變化人教選修

關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的變化人教選修第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第2頁,共54頁，2024年2月25日，星期天課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2．了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3．了解熱化學(xué)方程式的含義并能正確書寫熱化學(xué)方程式。第3頁,共54頁，2024年2月25日，星期天4．認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過程中同時(shí)存在著物質(zhì)和能量的變化，能量的多少取決于反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量，反應(yīng)過程中能量守恒。5．通過中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定，初步學(xué)習(xí)測(cè)定化學(xué)反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)方法。6．能正確分析測(cè)定反應(yīng)熱時(shí)誤差產(chǎn)生的原因，并能采取適當(dāng)措施減少實(shí)驗(yàn)誤差。第4頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第1課時(shí)焓變反應(yīng)熱第5頁,共54頁，2024年2月25日，星期天新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的表現(xiàn)形式1．化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，還有能量的變化。這種能量的變化常以____、_______、_______等形式表現(xiàn)出來。熱能電能光能第6頁,共54頁，2024年2月25日，星期天2．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為______的變化。對(duì)化學(xué)反應(yīng)，以反應(yīng)過程中放熱或吸熱為標(biāo)準(zhǔn)劃分，分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)兩種類型。有熱量________的反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)，需要_________熱量的反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。熱量放出吸收第7頁,共54頁，2024年2月25日，星期天想一想是不是所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化？為什么？提示：是的，原因是能量的變化與鍵能有關(guān)系，反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和是不相等的。第8頁,共54頁，2024年2月25日，星期天二、焓變反應(yīng)熱1．焓變(1)焓變①概述：焓(H)是與內(nèi)能有關(guān)的________。在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，由生成物與反應(yīng)物的______即焓變(ΔH)決定。物理量焓值差第9頁,共54頁，2024年2月25日，星期天②常用單位：___________

(或kJ·mol－1)。(2)恒壓條件下，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于______。因此常用_________表示反應(yīng)熱。2．ΔH的正、負(fù)和吸熱、放熱反應(yīng)的關(guān)系(1)放熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時(shí)，生成物釋放的總能量________反應(yīng)物吸收的總能量的反應(yīng)。kJ/mol焓變?chǔ)大于第10頁,共54頁，2024年2月25日，星期天由于反應(yīng)后放出熱量(釋放給環(huán)境)而使反應(yīng)體系的能量______，故ΔH______0(填“<”或“>”),即ΔH為______

(填“＋”或“－”)。(2)吸熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時(shí)，生成物釋放的總能量_______反應(yīng)物吸收的總能量的反應(yīng)。由于反應(yīng)時(shí)吸收能量(能量來自環(huán)境)而使反應(yīng)體系的能量_____,故ΔH__0(填“<”或“>”),即ΔH為_______

(填“＋”或“－”)。降低<－小于升高＋>第11頁,共54頁，2024年2月25日，星期天3．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的圖示結(jié)論：ΔH＝E生成物－E反應(yīng)物;E反應(yīng)物___E生成物,反應(yīng)放熱；E反應(yīng)物_____E生成物，反應(yīng)吸熱。><第12頁,共54頁，2024年2月25日，星期天自主體驗(yàn)判斷正誤1．任何條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。(

)2．伴有能量變化的物質(zhì)變化一定都是化學(xué)變化。(

)第13頁,共54頁，2024年2月25日，星期天3．需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)。(

)4．在確定的化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同。(

)5．物質(zhì)具有的能量越高，物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng)。(

)答案：1.×2.×3.×4.∨5.×第14頁,共54頁，2024年2月25日，星期天要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)1放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)探究導(dǎo)引1

濃H2SO4稀釋時(shí)放出的熱量是否為反應(yīng)熱？提示：只有化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量才叫做反應(yīng)熱；而物理變化中的能量變化不是反應(yīng)熱，如NH4NO3溶于水吸熱，濃H2SO4稀釋放熱等。第15頁,共54頁，2024年2月25日，星期天探究導(dǎo)引2“放熱反應(yīng)都不需要加熱，吸熱反應(yīng)都需加熱”這種說法對(duì)嗎？提示：這種說法不對(duì)，因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中，判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與是否需要在加熱或點(diǎn)燃條件下反應(yīng)沒有直接關(guān)系。例如，鐵與硫的反應(yīng)，必須在加熱條件下才能進(jìn)行，但該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。第16頁,共54頁，2024年2月25日，星期天要點(diǎn)歸納放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量第17頁,共54頁，2024年2月25日，星期天類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)與化學(xué)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的總能量表示方法ΔH<0或ΔH為“－”ΔH>0或ΔH為“＋”第18頁,共54頁，2024年2月25日，星期天類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)過程圖示第19頁,共54頁，2024年2月25日，星期天類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)常見反應(yīng)(1)大多數(shù)化合反應(yīng)(2)所有的燃燒反應(yīng)(3)酸堿中和反應(yīng)(4)活潑金屬與稀酸反應(yīng)(1)大多數(shù)分解反應(yīng)(2)某些鹽的電離(3)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)(4)C和CO2、C和H2O(g)的反應(yīng)第20頁,共54頁，2024年2月25日，星期天特別提醒(1)描述上述概念時(shí)，無論是用“反應(yīng)熱”“焓變”表示還是用ΔH表示，其后所跟數(shù)值需帶“＋”“－”符號(hào)。(2)單位為kJ·mol－1，不是kJ。符號(hào)、數(shù)值和單位三者缺一不可，是個(gè)整體。第21頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(3)所帶“＋”“－”符號(hào)均具有數(shù)學(xué)意義，參與大小比較。(4)某反應(yīng)向右進(jìn)行是放熱(或吸熱)反應(yīng)，則其反向進(jìn)行(向左進(jìn)行)的反應(yīng)就是吸熱(或放熱)反應(yīng)，且熱值相等，符號(hào)相反。第22頁,共54頁，2024年2月25日，星期天即時(shí)應(yīng)用1．下列說法正確的是(

)①需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)②放熱反應(yīng)在常溫下一定很易發(fā)生③反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有總能量的相對(duì)大?、芪鼰岱磻?yīng)在一定條件下也能發(fā)生第23頁,共54頁，2024年2月25日，星期天A．①②

B．②③C．①④D．③④解析：選D。反應(yīng)是吸熱還是放熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)。第24頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共54頁，2024年2月25日，星期天探究導(dǎo)引3如何利用化學(xué)鍵的鍵能來計(jì)算反應(yīng)熱？提示：化學(xué)鍵的斷裂要吸收能量，形成新化學(xué)鍵要釋放能量，若反應(yīng)物斷鍵所吸收的總能量大于生成物成鍵所釋放的總能量，則為吸熱反應(yīng)，反之則為放熱反應(yīng)。要點(diǎn)2反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)及ΔH的簡(jiǎn)單計(jì)算第26頁,共54頁，2024年2月25日，星期天即E總(斷鍵)>E總(成鍵)，為吸熱反應(yīng)；E總(斷鍵)<E總(成鍵),為放熱反應(yīng)。ΔH＝E總(斷鍵)－E總(成鍵)。第27頁,共54頁，2024年2月25日，星期天要點(diǎn)歸納1．反應(yīng)熱與物質(zhì)中化學(xué)鍵的關(guān)系化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因(如圖)。第28頁,共54頁，2024年2月25日，星期天E1>E2反應(yīng)吸收能量ΔH>0吸熱反應(yīng)E1<E2反應(yīng)放出能量ΔH<0放熱反應(yīng)2．反應(yīng)熱與物質(zhì)固有能量的關(guān)系反應(yīng)物具有的總能量大于生成物所具有的總能量，導(dǎo)致反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量,為放熱反應(yīng)；反應(yīng)物具有的總能量小于生成物所具有的總能量，則反應(yīng)時(shí)需要從外界吸收能量，為吸熱反應(yīng)。第29頁,共54頁，2024年2月25日，星期天3．ΔH的計(jì)算方法從不同角度解釋反應(yīng)熱，其計(jì)算方式也不同,故ΔH一般有兩種表達(dá)方式：(1)ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量(2)ΔH＝反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量之和－生成物中化學(xué)鍵形成放出的能量之和第30頁,共54頁，2024年2月25日，星期天特別提醒物質(zhì)鍵能越小，破壞它需要的能量就越小，穩(wěn)定性越弱，說明本身具有的能量越高；反之物質(zhì)鍵能越大，破壞它需要的能量就越大,穩(wěn)定性越強(qiáng)，說明本身具有的能量越低。第31頁,共54頁，2024年2月25日，星期天即時(shí)應(yīng)用2．(2012·蕪湖高二測(cè)試)下列說法正確的是(

)A．焓變單位中kJ·mol－1，是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化B．當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)ΔH>0，反應(yīng)吸熱時(shí)ΔH<0C．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí),反應(yīng)放熱，ΔH為“－”第32頁,共54頁，2024年2月25日，星期天D．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，生成物總鍵能大于反應(yīng)物的總鍵能時(shí)，反應(yīng)吸熱，ΔH為“＋”解析：選C。焓變單位中的kJ·mol－1，是指每摩爾具體的反應(yīng)，不一定指參加反應(yīng)的物質(zhì),A錯(cuò)；在反應(yīng)中物質(zhì)所具有的總能量減少，反應(yīng)就放熱，反之就吸熱，C對(duì)；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂，新化學(xué)鍵的形成，斷鍵時(shí)吸收能量，成鍵時(shí)放熱，所以D錯(cuò)。第33頁,共54頁，2024年2月25日，星期天題型探究權(quán)威預(yù)測(cè)題型1焓變與物質(zhì)能量的關(guān)系例1第34頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(1)a、b、c分別代表什么意義？a．_________________________________；第35頁,共54頁，2024年2月25日，星期天b．________________________________________________________________________；c．________________________________________________________________________。(2)該反應(yīng)是____________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)，ΔH__________0(填“>”或“<”)。第36頁,共54頁，2024年2月25日，星期天第37頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(2)由圖可知該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0?！敬鸢浮?/p>

(1)代表舊鍵斷裂吸收的能量代表新鍵形成放出的能量代表反應(yīng)熱(2)放熱<第38頁,共54頁，2024年2月25日，星期天【名師點(diǎn)睛】

(1)放熱反應(yīng)是體系反應(yīng)后放出能量而使體系的能量降低，ΔH<0；物質(zhì)的穩(wěn)定性增強(qiáng)。如A→B

ΔH<0，則穩(wěn)定性B>A。(2)吸熱反應(yīng)是反應(yīng)通過加熱、光照等外界條件吸收能量而使體系的能量升高，ΔH>0；物質(zhì)的穩(wěn)定性減弱。如A→B

ΔH>0，則穩(wěn)定性A>B。第39頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(2012·武漢高二檢測(cè))由右圖分析，下列說法正確的是(

)A．A→B＋C和B＋C→A兩個(gè)反應(yīng)吸收或放出的能量不等B．A→B＋C是放熱反應(yīng)題型2放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)例2第40頁,共54頁，2024年2月25日，星期天C．A具有的總能量高于B和C具有的能量總和D．A→B＋C是吸熱反應(yīng)，B＋C→A必然是放熱反應(yīng)第41頁,共54頁，2024年2月25日，星期天【解析】根據(jù)能量守恒可知，正逆兩個(gè)過程中的能量變化的數(shù)值是相等的，只是一個(gè)過程吸熱，另一個(gè)過程放熱；A的能量低，而B＋C的能量高，所以反應(yīng)中A→B＋C應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)?！敬鸢浮?/p>

D第42頁,共54頁，2024年2月25日，星期天【規(guī)律方法】判斷化學(xué)反應(yīng)放熱或吸熱的方法(1)根據(jù)ΔH的“＋”和“－”判斷。ΔH為“＋”為吸熱反應(yīng),ΔH為“－”為放熱反應(yīng)。(2)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量差判斷若E(反應(yīng)物)>E(生成物)，為放熱反應(yīng)；若E(生成物)>E(反應(yīng)物)，則為吸熱反應(yīng)。第43頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的鍵能差判斷若反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能，則為吸熱反應(yīng)；若生成物的總鍵能大于反應(yīng)物的總鍵能，則為放熱反應(yīng)。(4)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的類型判斷如所有的燃燒反應(yīng)、酸、堿中和反應(yīng)都屬于放熱反應(yīng)。第44頁,共54頁，2024年2月25日，星期天(2010·高考重慶卷改編題)已知H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)

ΔH＝－102kJ/mol，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：題型3焓變與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系例3H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ436a369第45頁,共54頁，2024年2月25日，星期天則表中a為(

)A．404B．260C．230D．200【解析】反應(yīng)的ΔH＝(436＋a)－2×369＝－102(kJ/mol)解得a＝200。第46頁,共54頁，2024年2月25日，星期天【答案】

D【名師點(diǎn)睛】依據(jù)鍵能求解反應(yīng)熱的方法：ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能。第47頁,共54頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)反應(yīng)能量變化的探究一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，常根據(jù)以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察判斷：(1)反應(yīng)體系溫度的變化；(2)封閉體系內(nèi)壓強(qiáng)的變化。熱點(diǎn)示例思維拓展第48頁,共54頁，2024年2月25日，星期天[經(jīng)典案例