人教版高二化学选修4课件(全部).ppt
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1、课件制作:韶关市田家炳中学 钟良郁 制作时间:2009-9-26人教版高二化学选修4课件(全部) Four short words sum up what has lifted most successful Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. individuals above the crowd: a little bit more. -author -author -date-date目录目录第一章化学反应与能量第一章
2、化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化第一节化学反应与能量变化 第二节燃烧热能源第二节燃烧热能源第三节化学反应热的计算第三节化学反应热的计算第二章化学反应速率和平衡第二章化学反应速率和平衡第一节化学反应速率第一节化学反应速率第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素第三节化第三节化 学学 平平 衡衡第四节化学反应进行的方向第四节化学反应进行的方向第三章水溶液中的离子平衡第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第三节盐类的水解第四节难溶电解质的溶解平衡第四节难溶电解质的溶解平衡第四章电
3、化学基础第四章电化学基础第一节原电池第一节原电池第二节化学电源第二节化学电源第三节电解池第三节电解池第四节金属的电化学腐蚀与防护第四节金属的电化学腐蚀与防护第一章化学反应与能量第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第一节化学反应与能量变化第第1课时焓变反应热课时焓变反应热三维目标三维目标知识与技能知识与技能1了解反应热和焓变的含义,了解化学能与热能的相互转了解反应热和焓变的含义,了解化学能与热能的相互转化化2理解吸热反应和放热反应的实质理解吸热反应和放热反应的实质(重点重点)过程与方法过程与方法1从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研
4、究反应热产生的原因应热产生的原因2从反应体系能量的升高与降低角度认识从反应体系能量的升高与降低角度认识H的的“”与与“”3通过分析反应过程中的能量变化领悟化学反应中能量守通过分析反应过程中的能量变化领悟化学反应中能量守恒的思想恒的思想情感、态度情感、态度与价值观与价值观通过了解简单化学反应中的热效应,结合物质结构,体会通过了解简单化学反应中的热效应,结合物质结构,体会化学反应的实质,培养学生学习化学的兴趣化学反应的实质,培养学生学习化学的兴趣思维激活思维激活现在新兴的现在新兴的“即食即热型快餐盒即食即热型快餐盒”使用起来非常方便,使用起来非常方便,适合外出旅行使用。其内层是用铝箔包裹的并已加工
5、好的真适合外出旅行使用。其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品;外层则是分别包装的两包化学物质,一包是生空包装食品;外层则是分别包装的两包化学物质,一包是生石灰,另一包是水。使用时拉动预留在外的拉线使这两种化石灰,另一包是水。使用时拉动预留在外的拉线使这两种化学物质混合,几分钟后,饭菜就变得热腾腾的。你知道这是学物质混合,几分钟后,饭菜就变得热腾腾的。你知道这是为什么吗?为什么吗?自学导引自学导引一、化学反应过程中的能量变化一、化学反应过程中的能量变化1化学反应过程中能量变化的表现形式化学反应过程中能量变化的表现形式化学反应过程中,不仅有物质的变化,还有能量的变化学反应过程中,不仅有物质
6、的变化,还有能量的变化。这种能量的变化常以化。这种能量的变化常以热能热能、电能电能、光能光能等形式表现出等形式表现出来。来。2放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应释放释放热量的化学反应叫做放热反应;热量的化学反应叫做放热反应;吸收吸收热量的化学反热量的化学反应叫做吸热反应。应叫做吸热反应。3化学反应过程中物质变化与能量变化的关系化学反应过程中物质变化与能量变化的关系化学反应中,能量的释放或吸收是以发生变化的物质为化学反应中,能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。基础的,能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。思考题思考题1下列说法中不正确的是下列说
7、法中不正确的是()A化学变化过程是原子的重新组合过程化学变化过程是原子的重新组合过程B化学反应可分为吸热反应和放热反应化学反应可分为吸热反应和放热反应C化学反应中能量变化的多少与其反应物的质量有关化学反应中能量变化的多少与其反应物的质量有关D化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的答案答案D二、反应热、焓变二、反应热、焓变1反应热:在反应过程中所反应热:在反应过程中所释放释放或或吸收吸收的能量,以热的能量,以热量来表示,叫做反应热,又称为量来表示,叫做反应热,又称为焓变焓变,符号用,符号用H表示,单位表示,单位常采用常采用kJ/mol或或(kJm
8、ol1)。2以以1 mol H2与与1 mol Cl2反应生成反应生成2 mol HCl时放出时放出184.6 kJ的热量为例,从微观角度解释化学反应过程中的能的热量为例,从微观角度解释化学反应过程中的能量变化。量变化。解答此反应过程的能量变化可表示如下:解答此反应过程的能量变化可表示如下:(1)化学键断裂时需要吸收能量化学键断裂时需要吸收能量,吸收的总能量为吸收的总能量为679 kJ。(2)化学键形成时需要释放能量释放的总能量为化学键形成时需要释放能量释放的总能量为862 kJ。(3)反应热的计算:反应热的计算:862 kJ679 kJ183 kJ,即放出,即放出183 kJ的能量。显然,分
9、析结果与实验测得的该反应的反应热的能量。显然,分析结果与实验测得的该反应的反应热184.6 kJmol1很接近很接近(一般用实验数据来表示反应热一般用实验数据来表示反应热)。3H的正负和吸放热反应的关系的正负和吸放热反应的关系(1)放热反应:反应完成时,生成物释放的总能量放热反应:反应完成时,生成物释放的总能量大于大于反反应物吸收的总能量。由于反应后放出热量应物吸收的总能量。由于反应后放出热量(释放给环境释放给环境)而使而使反应体系的能量反应体系的能量降低降低,故,故H0或或H为为“”。(2)吸热反应:反应完成时,生成物释放的总能量吸热反应:反应完成时,生成物释放的总能量小于小于反反应物吸收的
10、总能量。由于反应后吸收环境热量而使反应体系应物吸收的总能量。由于反应后吸收环境热量而使反应体系的能量的能量升高升高,故,故H0或或H为为“”。思考题思考题2下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A焓变是指焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化物质参加反应时的能量变化B当反应放热时当反应放热时H0,当反应吸热时,当反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应在加热条件下发生的反应均为吸热反应D一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,一个化学反应中,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,反应放热,H为为“”答案答案D名师解惑名师解惑一、放热反应与吸热反应的比较一、放热反应与吸热
11、反应的比较特别提醒特别提醒比较比较H的大小时,要连同的大小时,要连同“”、“”包含在内,类包含在内,类似于数学上的正负数比较。如果只比较反应放出热量的多少,似于数学上的正负数比较。如果只比较反应放出热量的多少,则只须比较数值大小,与则只须比较数值大小,与“”、“”无关。无关。二、中学常见的放热反应与吸热反应二、中学常见的放热反应与吸热反应1放热反应:燃烧、中和反应、金属的氧化、金属与放热反应:燃烧、中和反应、金属的氧化、金属与酸或水的反应、由不稳定物质转变为稳定物质的反应等。酸或水的反应、由不稳定物质转变为稳定物质的反应等。2吸热反应:盐类的水解、吸热反应:盐类的水解、C与与CO2或或H2O的
12、反应、的反应、CaCO3的分解、的分解、Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应、由稳定物质的反应、由稳定物质转变成不稳定物质的反应等。转变成不稳定物质的反应等。特别提醒特别提醒化学反应总体遵循化学反应总体遵循“分吸合放分吸合放”规律,即大多数分解规律,即大多数分解反应吸热,大多数化合反应放热,且化学反应中吸热反应占反应吸热,大多数化合反应放热,且化学反应中吸热反应占少数,所以务必记住常见的吸热反应。少数,所以务必记住常见的吸热反应。放热反应或吸热反应必须属于化学变化。如醋酸的电放热反应或吸热反应必须属于化学变化。如醋酸的电离虽然要吸热,但不能称为吸热反应,只能称为吸热过程;离虽然要吸热,但
13、不能称为吸热反应,只能称为吸热过程;同样,水蒸气转变成液态水,也不能称为放热反应。同样,水蒸气转变成液态水,也不能称为放热反应。三、用化学键键能三、用化学键键能(拆开拆开1 mol化学键所吸收的能量化学键所吸收的能量)如何如何估算化学反应的热效应?估算化学反应的热效应?化学反应过程是原子重新组合的过程,反应物分子内化化学反应过程是原子重新组合的过程,反应物分子内化学键的断裂需要吸收能量,生成新物质时形成新的化学键要学键的断裂需要吸收能量,生成新物质时形成新的化学键要放出能量,二者的能量差,就决定了能量的变化。因此用化放出能量,二者的能量差,就决定了能量的变化。因此用化学键键能的大小可粗略计算化
14、学反应的热效应,公式为:学键键能的大小可粗略计算化学反应的热效应,公式为:H反应物的键能总和生成物的键能总和。反应物的键能总和生成物的键能总和。四、在加热条件下进行的反应一定是吸热反应吗?四、在加热条件下进行的反应一定是吸热反应吗?不同化学反应发生的条件不同,有的常温下就可以发生,不同化学反应发生的条件不同,有的常温下就可以发生,有的则需要加热。因此往往容易把在加热条件下进行的反应有的则需要加热。因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应,而在常温下进行的反应认为是放热反应。认为是吸热反应,而在常温下进行的反应认为是放热反应。其实两者之间无必然联系,常温下进行的反应可能是放热反其实两者
15、之间无必然联系,常温下进行的反应可能是放热反应 , 如 中 和 反 应 ; 也 可 能 是 吸 热 反 应 , 如应 , 如 中 和 反 应 ; 也 可 能 是 吸 热 反 应 , 如 N H4C l 与与Ba(OH)28H2O的反应。加热条件下进行的反应,可能是吸热的反应。加热条件下进行的反应,可能是吸热反应,如反应,如CCO2 2CO;也可能是放热反应,如;也可能是放热反应,如CO2 CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行,吸。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行,吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见,反应吸热还热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见,反应吸热还是放热与反
16、应条件无关,而是由反应物总能量与生成物总能是放热与反应条件无关,而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。量的高低决定的。典例导析典例导析知识点知识点1:对放热反应和吸热反应概念的考查:对放热反应和吸热反应概念的考查例例1 1下列过程能肯定是放热反应的是下列过程能肯定是放热反应的是()A燃烧燃烧 B分解分解 C凝华凝华 D溶解溶解解析解析反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。凝华和溶解均属物理变化,所具有的总能量的相对大小。凝华和溶解均属物理变化,C、D不符合题意;大多数分解反应为吸热反应,如不符合题意;大多数分解反应
17、为吸热反应,如NH4HCO3分分解;而燃烧反应均为放热反应。解;而燃烧反应均为放热反应。答案答案A跟踪练习跟踪练习1下列过程要吸收热量的是下列过程要吸收热量的是()CHOHH2O DCO2CO2答案答案A知识点知识点2:化学反应中的能量变化的考查:化学反应中的能量变化的考查例例2 2下列反应中,生成物的总能量大于反应物的总能下列反应中,生成物的总能量大于反应物的总能量的是量的是()A氢气在氧气中燃烧氢气在氧气中燃烧 B铁丝在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧C硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧D焦炭在高温下与水蒸气反应焦炭在高温下与水蒸气反应解析解析A、B、C三项均为放热反应,说明它们的反应物三项均为放热反
18、应,说明它们的反应物的总能量大于生成物的总能量,多余的能量以热能的形式放的总能量大于生成物的总能量,多余的能量以热能的形式放出;而出;而D项为吸热反应,正好相反,故项为吸热反应,正好相反,故D项正确。项正确。答案答案D跟踪练习跟踪练习2对于放热反应:对于放热反应:2H2(g)O2(g)2H2O(l),下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A产物产物H2O所具有的总能量高于反应物所具有的总能量高于反应物H2和和O2所具有所具有的总能量的总能量B反应物反应物H2和和O2所具有的总能量高于产物所具有的总能量高于产物H2O所具有所具有的总能量的总能量C反应物反应物H2和和O2所具有的总能量等于产物所
19、具有的总能量等于产物H2O所具有所具有的总能量的总能量D反应物反应物H2和和O2比产物比产物H2O稳定稳定答案答案B第第2课时热化学方程式课时热化学方程式三维目标三维目标知识与技能知识与技能1理解热化学方程式的含义,能较熟练地理解热化学方程式的含义,能较熟练地书写热化学方程式并进行有关热化学方程式书写热化学方程式并进行有关热化学方程式的计算的计算(重、难点重、难点) 2掌握中和热的概念及其测定方法掌握中和热的概念及其测定方法(重点重点)过程与方法过程与方法1通过实例理解化学方程式的局限性,介通过实例理解化学方程式的局限性,介绍热化学方程式的必要性绍热化学方程式的必要性2采用对比方法明确热化学方
20、程式与普通采用对比方法明确热化学方程式与普通化学方程式的区别与联系化学方程式的区别与联系情感、态度情感、态度与价值观与价值观通过热化学方程式的书写的教学过程,培养通过热化学方程式的书写的教学过程,培养学生勇于探索、严谨求实的科学态度学生勇于探索、严谨求实的科学态度思维激活思维激活拯救大兵瑞恩拯救大兵瑞恩里面有一个美军用燃烧弹烧死坑道中里面有一个美军用燃烧弹烧死坑道中敌兵的镜头,这就是燃烧弹在现代坑道战、堑壕战中的作用敌兵的镜头,这就是燃烧弹在现代坑道战、堑壕战中的作用之一。由于汽油的密度较小,发热量高,且价格便宜,所以之一。由于汽油的密度较小,发热量高,且价格便宜,所以被广泛用做燃烧弹原料。汽
21、油燃烧是化学变化,如何书写汽被广泛用做燃烧弹原料。汽油燃烧是化学变化,如何书写汽油燃烧的热化学方程式呢?油燃烧的热化学方程式呢?自学导引自学导引一、热化学方程式一、热化学方程式1概念:能表示概念:能表示参加反应物质的量参加反应物质的量和和反应热反应热的关系的的关系的化学方程式,叫做热化学方程式。化学方程式,叫做热化学方程式。2表示意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的表示意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。思考题思考题1下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A物质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量物
22、质发生化学反应的反应热仅指反应放出的热量B热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的量,不表示分子的个数量,不表示分子的个数C所有的燃烧都是放热反应所有的燃烧都是放热反应D热化学方程式中分子式前面的化学计量数可以是分热化学方程式中分子式前面的化学计量数可以是分数数答案答案A3特点特点(与化学方程式比较与化学方程式比较)(1)指明了反应时的温度和压强,如在指明了反应时的温度和压强,如在25 、101 kPa下下进行的反应,可不注明。进行的反应,可不注明。(2)在化学方程式右边注明在化学方程式右边注明H的符号、数值和单位。的符号、数值和单位。(3)所有
23、反应物和产物都用括号注明了它们的所有反应物和产物都用括号注明了它们的聚集状态聚集状态。(4)化学计量数只表示化学计量数只表示物质的量物质的量,而不表示分子数或原子,而不表示分子数或原子数,因此可以为非整数。数,因此可以为非整数。(5)化学计量数和反应热的数值可以同时扩大或缩小相同化学计量数和反应热的数值可以同时扩大或缩小相同倍数。倍数。思考题思考题2为什么书写热化学方程式时要注明反应物和为什么书写热化学方程式时要注明反应物和生成物的聚集状态?生成物的聚集状态?答案答案反应热与物质的聚集状态有关,即状态不同,产反应热与物质的聚集状态有关,即状态不同,产生的热效应不同。生的热效应不同。二、中和热及
24、其测定二、中和热及其测定1中和热中和热在稀溶液中,在稀溶液中,酸酸跟跟碱碱发生中和反应生成发生中和反应生成1 mol H2O,这,这时的反应热叫做中和热。时的反应热叫做中和热。2中和热的测定中和热的测定如右图所示装置,利用如右图所示装置,利用50 mL 0.50 molL1盐酸与盐酸与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液进行中和反应,通过测定反应过程溶液进行中和反应,通过测定反应过程中所放出来的热量可计算中和热。其实验过程为:中所放出来的热量可计算中和热。其实验过程为:(1)安装实验装置。安装实验装置。(2)用一个量筒量取用一个量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸,倒入小烧盐
25、酸,倒入小烧杯中,用温度计测出溶液的温度,再用水洗净温度计。杯中,用温度计测出溶液的温度,再用水洗净温度计。(3)用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液,溶液,并用温度计测出并用温度计测出NaOH溶液的温度。溶液的温度。(4)将将NaOH溶液倒入小烧杯中,搅拌溶液,测量最高温溶液倒入小烧杯中,搅拌溶液,测量最高温度。度。(5)重复实验两次,取平均值计算。重复实验两次,取平均值计算。(6)数据处理。如起始两溶液的平均温度为数据处理。如起始两溶液的平均温度为t1,实验中最,实验中最高温度为高温度为t2,则生成,则生成1 mol H2O所放出的热量所放出的热量
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