2019届高中化学必修二ppt课件：第二章-化学反应与能量-第一节-第1课时化学键与化学反应中能量.ppt

第1课时化学键与化学反应中能量 变化的关系第二章第一节化学能与热能1.运用微观的思想，从反应物分子和生成物分子中化学键变化的角度，在本质上认识物质变化与能量变化的关系。2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。学习目标定位内容索引一断开或形成1 mol某化学键的能量变化二化学反应中的能量变化当堂检测40分钟课时作业一断开或形成1 mol某化学键的能量变化1.化学反应的本质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物中_ 和生成物中。2.物质中的原子之间是通过 结合的。断开反应物中的化学键要 能量，形成生成物中的化学键要 能量。3.断开或形成1 mol H2中化学键的能量变化(1)在1 mol氢分子中，含有 mol氢原子，含有 mol HH键。(2)已知在25 和101 kPa条件下，由2 mol H原子形成1 mol HH键时，放出436 kJ的能量.若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时,需要断开1 mol HH键，其能量变化是 。答案导学探究导学探究旧化学键的断裂新化学键的形成化学键吸收放出21吸收436kJ的能量答案4.断开或形成1 mol CH4中化学键的能量变化(1)CH4的电子式是 ，结构式是 ，1 mol CH4分子中含有 mol CH键。(2)在CH4中，断开1 mol CH键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 mol CH4中的CH键其能量变化是 的能量。4放出4mol415kJmol11660kJ归纳总结在25 和101 kPa的条件下，由原子形成1 mol化学键时所 ，与断开1 mol相同化学键所 是相等的。答案放出的能量吸收的能量活学活活学活用用1.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收能量为()A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ解析答案解析解析由1 g H2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ可知：2 g H2(即含1 mol HH键)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121 kJ2242 kJ。由化学方程式H2(g) O2(g) H2O(g)可设1 mol HH键断裂吸收的能量为Q，则：Q 496 kJ2463 kJ242 kJ，Q436 kJ。答案答案C2.键能是指在25 、101 kPa，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。如HH键的键能是436 kJmol1，是指使1 mol H2分子变成2 mol H 原子需要吸收436 kJ的能量。(1)已知HCl键的键能为431 kJmol1，下列叙述正确的是_(填字母序号，下同)。A.每生成1 mol HCl键放出431 kJ能量B.每生成1 mol HCl键吸收431 kJ能量C.每拆开1 mol HCl键放出431 kJ能量D.每拆开1 mol HCl键吸收431 kJ能量返回解析答案(2)已知键能：HH为436 kJmol1；HF为565 kJmol1；HCl为431 kJmol1；HBr为366 kJmol1。则下列分子受热时最稳定的是_。A.HF B.HCl C.HBr D.H2(3)能用键能大小解释的是_。A.氮气的化学性质比氧气稳定B.常温常压下溴呈液态，碘呈固态C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发而硫酸难挥发返回解析解析由题目所给信息可知，键能是指将1 mol理想气体分子拆开为中性气态原子时所需要的能量。键能越大，分子的稳定性越强，键能影响物质的化学性质，而一些物理性质如熔、沸点(挥发性)的高低等取决于分子间作用力的大小。答案答案(1)AD(2)A(3)A二化学反应中的能量变化答案导学探究导学探究1.化学反应包含两个过程，一是要 反应物中的化学键，这一过程需要克服原子间的相互作用，因此要 能量；二是要 生成物中的化学键，这一过程会 能量。因此，化学键的 是化学反应中发生能量变化的主要原因。2.化学反应中存在两大变化，即 变化和变化。由于断开不同的化学键的能量不同，形成不同的化学键的能量也不同，所以化学反应中总会伴有的变化，最终的反应结果表现为能量和 能量。断开吸收形成释放断裂和形成物质能量吸收释放能量吸收放出答案3.化学反应中发生能量变化的两种类型： 能量和 能量。(1)从化学键的角度理解反应物、生成物中化学键的变化关系反应类型断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键释放的总能量能量断裂旧化学键吸收的总能量形成新化学键释放的总能量能量放出吸收放出吸收答案以2H2O2 2H2O为例：(已知断开1 mol HH键吸收能量436 kJ，断开1 mol O=O键吸收能量498 kJ，断开1 mol HO键吸收能量465 kJ)2 mol HH2 436kJ2 mol O=O4465kJ则1 mol H2完全燃烧放出的能量为 _。4465kJ/2(2436kJ498kJ)/2245kJ答案(2)从物质储存化学能的角度理解反应物、生成物储存的化学能的大小关系反应类型反应物的总能量生成物的总能量能量反应物的总能量生成物的总能量能量放出吸收归纳总结化学反应吸收或放出能量的判断(1)化学反应放出能量还是吸收能量取决于反应物中化学键_ 和生成物中化学键 的相对大小。若用E总吸表示反应物化学键断开时所吸收的能量，E总放表示生成物化学键形成时所放出的能量，化学反应能量变化EE总吸E总放。若E为 则吸收能量，为则放出能量。答案断裂时所吸收的能量形成时所放出的能量正值负值(2)各种物质都储存有化学能，不同的物质所储存的化学能不同。化学反应中，物质发生了变化，化学能也随之而改变，化学反应过程中吸收或放出能量可用下图形象地表示：解析答案活学活活学活用用3.已知反应A2B2=2AB，破坏1 mol A2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol B2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol AB中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则下列说法正确的是()A.若A2和B2的总能量之和大于生成的AB的总能量，则反应放热B.若A2和B2的总能量之和小于生成的AB的总能量，则反应放热C.若该反应放出能量，则Q1Q2Q3D.若该反应吸收能量，则Q1Q2Q3理解感悟解析解析若反应物总能量之和大于生成物总能量之和，则反应放热，反之，反应吸热。若破坏反应物化学键消耗的能量小于形成生成物化学键释放的能量，则反应放热，反之，反应吸热。答案答案A理解感悟理解感悟化学变化过程中肯定会伴有能量的变化，但伴有能量变化的过程不一定是化学变化。化学变化过程中既有能量变化又有物质变化。解析答案4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其可逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知HH键的键能为436 kJmol1、ClCl键的键能为243 kJmol1、HCl键的键能为x，若1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出183 kJ的热量，则x为()A.496 kJmol1 B.431 kJmol1C.862 kJmol1 D.248 kJmol1解析解析2x436 kJmol1243 kJmol1183 kJmol1解得：x431 kJmol1。答案答案B学习小结学习小结返回当堂检测解析答案1.判断下列说法的正误，正确的在括号内划“”，错误的在括号内划“”。(1)所有化学反应都伴随着能量的变化()(2)不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不相同的()(3)同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的能量却相同()(4)放出能量越多的反应，通常生成物越不稳定()(5)因为氢气在氧气中燃烧是放出能量的，所以水的分解反应一定是吸收能量的()解析解析放出能量越多的反应，说明生成物的能量越低，生成物越稳定。解析答案2.下列对化学反应的认识错误的是()A.会引起化学键的变化B.会产生新的物质C.必然引起物质状态的变化D.必然伴随着能量的变化解析解析化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故正确答案为C。C3.下列说法正确的是()A.任何化学反应都伴随着能量的变化B.H2O(g)=H2O(l)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D.对于如图所示的过程，是吸收能量的过程解析答案解析解析任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变化，所以A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图像知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，D项错误。答案答案A4.已知化学反应2C(s)O2(g) 2CO(g)、2CO(g)O2(g) 2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)()A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量C.12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多解析答案解析解析放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，所以CO2 CO2必然是放热反应，因此，B、C两项的说法正确；12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以A项不正确；答案答案A5.断开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。求：(1)1 mol N2完全反应生成NH3需_(填“吸收”或“放出”)能量_ kJ。(2)1 mol H2完全反应生成NH3需_(填“吸收”或“放出”)能量_ kJ。(不考虑可逆反应)解析答案返回解析解析本题可以从断键吸收的能量数值与成键放出的能量数值的相对大小来判断，若E(断键)E(成键)，则为吸热反应；若E(断键)E(成键)，则为放热反应。(1)N23H22NH3，生成2 mol NH3形成6 mol NH键时要放出6 mol391 kJmol12 346 kJ的能量，拆开1 mol NN键和3 mol HH键时吸收的总能量为946 kJ3 mol436 kJmol12 254 kJ，整个过程中的能量变化为放出能量，为2 346 kJ2 254 kJ92 kJ。解析答案答案答案(1)放出92(2)放出30.67返回40分钟课时作业一、化学变化的本质特征一、化学变化的本质特征1.从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看，下列变化不能说明发生了化学变化的是()A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成B.变化过程中有化学键的断裂和形成C.变化时释放出能量D.变化前后原子的种类和数目没有改变，分子种类增加了经典基础题解析答案解析解析某些物理变化也能释放能量，如浓H2SO4、NaOH等溶于水放出热量，白炽灯工作时发光发热等。C2.物质在发生化学变化时，下列说法正确的是()A.反应物的总质量等于生成物的总质量B.发生电子得失或偏移C.有化学键的断裂，不一定有新物质生成D.反应物所具有的总能量等于生成物所具有的总能量解析答案解析解析A符合质量守恒，正确；非氧化还原反应没有电子得失或偏移，B不正确；化学变化时有化学键的断裂，则一定有新物质生成，C不正确；能量守恒包括反应放出或吸收的热量，D不正确。A3.下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是()A.I2升华 B.NaCl颗粒被粉碎C.冰融化 D.HCl溶于水得到盐酸解析答案解析解析HCl分子中存在HCl共价键，溶于水后得到盐酸，HCl分子变成了H和Cl，溶液中不再存在HCl分子。D二、化学反应中的能量变化二、化学反应中的能量变化4.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是()A.Q1Q2Q3 C.Q1Q22Q3解析答案解析解析由于Cl2和H2反应生成HCl要放出热量，所以Q1Q2甲丙D.氢气和氧气的总能量小于水的能量9.已知断开1 mol HH键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol HN键 放 出 的 能 量 为 3 9 1 k J ， 根 据 化 学 方 程 式 N2 3 H2 2NH3，反应完1 mol N2放出的能量为92.4 kJ，则断开1 mol NN键需吸收的能量是()A.431 kJ B.945.6 kJ C.649 kJ D.869 kJ解析答案解析解析设断开1 mol NN键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量形成新键放出的能量断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4 kJ6391 kJ3436 kJx，x945.6 kJ。B10.最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：解析答案能力提升题下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中，CO断键形成C和OC.CO和O形成了具有极性共价键的CO2D.状态状态表示CO与O2反应的过程解析解析状态总能量为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误；从状态、的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，B错误；由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O间为极性共价键，C正确；状态状态表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程，D错误。答案答案C11.化学键的_，既是化学反应过程的本质，又是化学反应中_变化的主要原因。从能量的角度看，断开化学键要_，形成化学键要_。一个化学反 应 是 吸 收 能 量 还 是 放 出 能 量 ， 取 决 于_。解析答案断裂与形成能量吸收能量放出能量断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量的相对大小12.在25 、101 kPa的条件下，断裂1 mol HH键吸收436 kJ能量，断裂1 mol ClCl键吸收243 kJ能量，形成 1 mol HCl键放出431 kJ能量。H2Cl2=2HCl的化学反应可用下图表示：请回答下列有关问题：(1)反应物断键吸收的总能量为_。解析答案解析解析反应物断键吸收的总能量应该是断裂1 mol HH键与1 mol ClCl键吸收的能量之和，即436 kJ243 kJ679 kJ。(2)生成物成键放出的总能量为_。679 kJ解析解析生成物成键放出的总能量为2431 kJ862 kJ。862 kJ(3)判断H2Cl2=2HCl是_(填“吸收”或“放出”)能量。解析答案解析解析由于吸收的总能量小于放出的总能量，所以反应放热即反应物的总能量大于生成物的总能量。(4)反应物的总能量_(填“”、“”或“”)生成物的总能量。放出13.已知化学反应N23H2 2NH3的能量变化如图所示：解析答案14.下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：解析答案物质Cl2Br2I2HClHBrHI H2能量(kJ)243193151432 366298436根据上述数据回答下列问题。(1)下列物质本身具有的能量最低的是_(填字母)。A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2(2)下列氢化物中最稳定的是_(填字母)。A.HCl B.HBr C.HI解析解析破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量越低。答案答案(1)A(2)A解析答案(3)X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等 物 质 的 量 的 氢 气 时 ， 放 出 或 吸 收 的 热 量 最 多 的 是_。解析解析以氯元素为例计算断开1 mol ClCl键和1 mol HH键需吸收能量：243 kJ436 kJ679 kJ，而形成2 mol HCl放出的能量为2432 kJ864 kJ，所以在Cl2H2=2HCl反应中放出864 kJ679 kJ185 kJ的热量，同理可计算在Br2H2=2HBr、I2H2=2HI反应中分别放出103 kJ、9 kJ的热量。答案答案(3)放热反应(4)Cl2返回