[名校联盟]江苏省邳州市第二中学2012-2013学年高二化学选修四第一章《化学反应与能量的变化》课件 (2).ppt

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1、第一章化学反应与能量第一章化学反应与能量学学.科科.网网.第一节化学反应与能量的变化第一节化学反应与能量的变化课程标准导航课程标准导航1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。常见的能量转化形式。2了解化学能与热能的相互转化，了解吸了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。热反应、放热反应、反应热等概念。3了解热化学方程式的含义并能正确书写了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。热化学方程式。学学.科科.网网.4认识化学反应过程中同时存在着物质和认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，能量的多少取决于反

2、应物和能量的变化，能量的多少取决于反应物和生成物的质量，反应过程中能量守恒。生成物的质量，反应过程中能量守恒。5通过中和反应反应热的测定，初步学习通过中和反应反应热的测定，初步学习测定化学反应热的实验方法。测定化学反应热的实验方法。6能正确分析测定反应热时误差产生的原能正确分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减少实验误差。因，并能采取适当措施减少实验误差。第第1课时焓变反应热课时焓变反应热新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、化学反应过程中能量变化的表现形式一、化学反应过程中能量变化的表现形式1化学反应过程中，不仅有物质的变化，还化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有

3、能量的变化。这种能量的变化常以有能量的变化。这种能量的变化常以_、_、_等形式表现出来。等形式表现出来。学学.科科.网网.热能热能电能电能光能光能2化学反应中的能量变化，通常主要表现化学反应中的能量变化，通常主要表现为为_的变化。对化学反应，以反应过程的变化。对化学反应，以反应过程中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和吸热反应两种类型。有热量吸热反应两种类型。有热量_的反应的反应叫做放热反应，需要叫做放热反应，需要_热量的反应热量的反应叫做吸热反应。叫做吸热反应。热量热量放出放出吸收吸收想一想想一想是不是所有的化学反应都有能量的变化？为是不是所有的化学反应

4、都有能量的变化？为什么？什么？提示：提示：是的，原因是能量的变化与键能有关是的，原因是能量的变化与键能有关系，反应物的键能之和与生成物的键能之和系，反应物的键能之和与生成物的键能之和是不相等的。是不相等的。n学学.科科.网网.二、焓变反应热二、焓变反应热1焓变焓变(1)焓变焓变概述：焓概述：焓(H)是与内能有关的是与内能有关的_。在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的是放热反应，由生成物与反应物的_即即焓变焓变(H)决定。决定。物理量物理量焓值差焓值差常用单位：常用单位：_ (或或kJmol1)。(2)恒压条件下，反应的热效应

5、等于恒压条件下，反应的热效应等于_。因此常用因此常用_表示反应热。表示反应热。2H的正、负和吸热、放热反应的关系的正、负和吸热、放热反应的关系(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量能量_反应物吸收的总能量的反应。反应物吸收的总能量的反应。kJ/mol焓变焓变H大于大于由于反应后放出热量由于反应后放出热量(释放给环境释放给环境)而使反应而使反应体系的能量体系的能量_，故，故H_0(填填“”),即即H为为_ (填填“”或或“”)。(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量能量_反应物吸收的总能量的反应。反应物吸收的

6、总能量的反应。由于反应时吸收能量由于反应时吸收能量(能量来自环境能量来自环境)而使反而使反应体系的能量应体系的能量_,故故H_0(填填“”), 即即H为为_ (填填“”或或“”)。降低降低3化学反应中能量变化的图示化学反应中能量变化的图示结论：结论：HE生成物生成物E反应物反应物;E反应物反应物_E生成物生成物,反反应放热；应放热；E反应物反应物_E生成物生成物，反应吸热。，反应吸热。学学.科科.网网.自主体验自主体验判断正误判断正误1任何条件下，化学反应的焓变都等于化任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热。学反应的反应热。()2伴有能量变化的物质变化一定都是化学伴有能量变化的物质变

7、化一定都是化学变化。变化。()3需要加热才能进行的反应一定是吸热反需要加热才能进行的反应一定是吸热反应。应。()4在确定的化学反应体系中，反应物的总在确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同。能量与生成物的总能量一定不同。()5物质具有的能量越高，物质的稳定性越物质具有的能量越高，物质的稳定性越强。强。()答案：答案：1. 2. 3. 4. 5. 要点突破讲练互动要点突破讲练互动放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应探究导引探究导引1 浓浓H2SO4稀释时放出的热量是否为反稀释时放出的热量是否为反应热？应热？提示：提示：只有化学反应过程中放出或吸收的热量只有化学反应过程中放出

8、或吸收的热量才叫做反应热；而物理变化中的能量变化不是才叫做反应热；而物理变化中的能量变化不是反应热，如反应热，如NH4NO3溶于水吸热，浓溶于水吸热，浓H2SO4稀释稀释放热等。放热等。探究导引探究导引2 “放热反应都不需要加热，吸热放热反应都不需要加热，吸热反应都需加热反应都需加热”这种说法对吗？这种说法对吗？提示：提示：这种说法不对，因为在反应过程中，这种说法不对，因为在反应过程中，判断反应是吸热反应还是放热反应与是否需判断反应是吸热反应还是放热反应与是否需要在加热或点燃条件下反应没有直接关系。要在加热或点燃条件下反应没有直接关系。例如，铁与硫的反应，必须在加热条件下才例如，铁与硫的反应，

9、必须在加热条件下才能进行，但该反应属于放热反应。能进行，但该反应属于放热反应。要点归纳要点归纳放热反应和吸热反应的比较放热反应和吸热反应的比较类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应定义定义释放热量的化释放热量的化学反应学反应吸收热量的化吸收热量的化学反应学反应形成原因形成原因反应物具有的反应物具有的总能量大于生总能量大于生成物具有的总成物具有的总能量能量反应物具有的反应物具有的总能量小于生总能量小于生成物具有的总成物具有的总能量能量类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应与化学键与化学键强弱的关强弱的关系系生成物分子成生成物分子成键时释放出的键时释放出的总能量大于反总能量大于

10、反应物分子化学应物分子化学键断裂时吸收键断裂时吸收的总能量的总能量生成物分子成生成物分子成键时释放的总键时释放的总能量小于反应能量小于反应物分子化学键物分子化学键断裂时吸收的断裂时吸收的总能量总能量表示方法表示方法H0或或H为为“”类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应反应过程图反应过程图示示类型类型比较比较放热反应放热反应吸热反应吸热反应常见常见反应反应(1)大多数化合反大多数化合反应应(2)所有的燃烧反所有的燃烧反应应(3)酸碱中和反应酸碱中和反应(4)活泼金属与稀活泼金属与稀酸反应酸反应(1)大多数分解反大多数分解反应应(2)某些盐的电离某些盐的电离(3)Ba(OH)28H2O

11、与与NH4Cl的反的反应应(4)C和和CO2、C和和H2O(g)的反应的反应特别提醒特别提醒(1)描述上述概念时，无论是用描述上述概念时，无论是用“反应热反应热”“焓焓变变”表示还是用表示还是用H表示，其后所跟数值需带表示，其后所跟数值需带“”“”符号。符号。(2)单位为单位为kJmol1，不是，不是kJ。符号、数值和。符号、数值和单位三者缺一不可，是个整体。单位三者缺一不可，是个整体。(3)所带所带“”“”符号均具有数学意义，参与符号均具有数学意义，参与大小比较。大小比较。(4)某反应向右进行是放热某反应向右进行是放热(或吸热或吸热)反应，则反应，则其反向进行其反向进行(向左进行向左进行)的

12、反应就是吸热的反应就是吸热(或放或放热热)反应，且热值相等，符号相反。反应，且热值相等，符号相反。即时应用即时应用1下列说法正确的是下列说法正确的是()需要加热方能发生的反应一定是吸热反应需要加热方能发生的反应一定是吸热反应放热反应在常温下一定很易发生放热反应在常温下一定很易发生反应反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有总能量的相对大小有总能量的相对大小吸热反应在一定条吸热反应在一定条件下也能发生件下也能发生ABC D解析：选解析：选D。反应是吸热还是放热主要取决。反应是吸热还是放热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大于反应物和生成物所具有

13、的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。应，也可能是放热反应。探究导引探究导引3如何利用化学键的键能来计算反如何利用化学键的键能来计算反应热？应热？提示：提示：化学键的断裂要吸收能量，形成新化化学键的断裂要吸收能量，形成新化学键要释放能量，若反应物断键所吸收的总学键要释放能量，若反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所释放的总能量，则为能量大于生成物成键所释放的总能量，则为吸热反应，反之则为放热反应。吸热反应，反之则为放热反应。反应热的实质及反应

14、热的实质及H的简单的简单计算计算即即E总总(断键断键)E总总(成键成键)，为吸热反应；，为吸热反应；E总总(断断键键)E2反应吸收能量反应吸收能量H0吸热反应吸热反应E1E2反应放出能量反应放出能量H0，反应吸热时，反应吸热时H”或或“”)。(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成由图可知该反应中反应物总能量大于生成物总能量物总能量,所以该反应为放热反应，所以该反应为放热反应，H0。【答案答案】(1)代表旧键断裂吸收的能量代代表旧键断裂吸收的能量代表新键形成放出的能量代表反应热表新键形成放出的能量代表反应热(2)放放热热【名师点睛名师点睛】(1)放热反应是体系反应后放放热反应是体系反应后放出

15、能量而使体系的能量降低，出能量而使体系的能量降低，H0；物质；物质的稳定性增强。如的稳定性增强。如ABHA。(2)吸热反应是反应通过加热、光照等外界条吸热反应是反应通过加热、光照等外界条件吸收能量而使体系的能量升高，件吸收能量而使体系的能量升高，H0；物质的稳定性减弱。如物质的稳定性减弱。如ABH0，则稳，则稳定性定性AB。 (2012武汉高二检测武汉高二检测)由右图分析，由右图分析，下列说法正确的是下列说法正确的是()AABC和和BCA两个反应吸收或放两个反应吸收或放出的能量不等出的能量不等BABC是放热反应是放热反应放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应CA具有的总能量高于具有的总能量高于B

16、和和C具有的能量总具有的能量总和和DABC是吸热反应，是吸热反应，BCA必然是必然是放热反应放热反应【解析解析】根据能量守恒可知，正逆两个过根据能量守恒可知，正逆两个过程中的能量变化的数值是相等的，只是一个程中的能量变化的数值是相等的，只是一个过程吸热，另一个过程放热；过程吸热，另一个过程放热；A的能量低，的能量低，而而BC的能量高，所以反应中的能量高，所以反应中ABC应应是一个吸热反应。是一个吸热反应。【答案答案】D【规律方法规律方法】判断化学反应放热或吸热的方法判断化学反应放热或吸热的方法(1)根据根据H的的“”和和“”判断。判断。H为为“”为吸热反应为吸热反应,H为为“”为放热反应。为放

17、热反应。(2)根据反应物和生成物的总能量差判断根据反应物和生成物的总能量差判断若若E(反应物反应物)E(生成物生成物)，为放热反应；若，为放热反应；若E(生生成物成物)E(反应物反应物)，则为吸热反应。，则为吸热反应。(3)根据反应物和生成物的键能差判断根据反应物和生成物的键能差判断若反应物的总键能大于生成物的总键能，则若反应物的总键能大于生成物的总键能，则为吸热反应；若生成物的总键能大于反应物为吸热反应；若生成物的总键能大于反应物的总键能，则为放热反应。的总键能，则为放热反应。(4)依据化学反应的类型判断依据化学反应的类型判断如所有的燃烧反应、酸、碱中和反应都属于如所有的燃烧反应、酸、碱中和

18、反应都属于放热反应。放热反应。 (2010高考重庆卷改编题高考重庆卷改编题)已知已知H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H102 kJ/mol，其他相关数据如下表：其他相关数据如下表：焓变与化学键键能的关系焓变与化学键键能的关系H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中分子中的化学键断的化学键断裂时需要吸裂时需要吸收的能量收的能量/kJ436a369则表中则表中a为为()A404 B260C230 D200 【解析解析】反应的反应的H(436a)2369102(kJ/mol)解得解得a200。【答案答案】D【名师点睛名师点睛】依据键能求解反应热的方法：依据键能求解反应热的方法：H反应

19、物的总键能生成物的总键能。反应物的总键能生成物的总键能。化学反应能量变化的探究化学反应能量变化的探究一个化学反应是吸热反应还是放热反应，常一个化学反应是吸热反应还是放热反应，常根据以下两个实验观察判断：根据以下两个实验观察判断：(1)反应体系温反应体系温度的变化；度的变化；(2)封闭体系内压强的变化。封闭体系内压强的变化。热点示例思维拓展热点示例思维拓展经典案例经典案例在研究化学反应中的能量变化在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验：时我们通常做如图所示的实验：在一个小烧杯里，加入约在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的已研磨成粉末的氢氧化钡晶体氢氧化钡晶体Ba(OH)28

20、H2O,将小烧杯放在将小烧杯放在事先已滴有事先已滴有34滴水的玻璃片滴水的玻璃片(或三合板或三合板)上上,然后再加入约然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：试回答下列问题：(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么？什么？(2)如果实验中没有看到如果实验中没有看到“结冰结冰”现象，可能的现象，可能的原因是什么？原因是什么？(回答出三个以上的原因回答出三个以上的原因)(3)如果没有看到如果没有看到“结冰结冰”现象，我们还可以采现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？取哪些方式来说明

21、该反应吸热？(回答出两种回答出两种方案方案)【解析解析】Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应是的反应是吸热反应，二者充分反应后，温度会明显降吸热反应，二者充分反应后，温度会明显降低。为证明这一反应是吸热反应，可在烧杯低。为证明这一反应是吸热反应，可在烧杯和玻璃片之间滴入少量水，通过二者反应使和玻璃片之间滴入少量水，通过二者反应使周围的温度降低，烧杯与玻璃片之间的水结周围的温度降低，烧杯与玻璃片之间的水结成冰，从而烧杯与玻璃片黏在一起。但实验成冰，从而烧杯与玻璃片黏在一起。但实验时要注意以下几点：时要注意以下几点：药品用量不能太少。药品用量不能太少。反应要用玻璃棒充分迅速搅拌，使反应快反应要用玻璃棒充分迅速搅拌，使反应快速进行。速进行。玻璃片上的水不能太多，否则不易结冰。玻璃片上的水不能太多，否则不易结冰。【答案答案】(1)使反应物混合而迅速充分地反使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降。应，并使温度迅速下降。(2)药品用量太少；药品用量太少；Ba(OH)28H2O未研成粉末，反应太慢；未研成粉末，反应太慢；没有立即迅速搅拌；没有立即迅速搅拌；环境温度太高；环境温度太高；玻璃片上滴加的水太多。玻璃片上滴加的水太多。(3)用皮肤感觉很凉；用皮肤感觉很凉；用温度计来检验，发现温度下降。用温度计来检验，发现温度下降。