高中化学 第1章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化课件 新人教版选修4

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1、1什么是化学键？提示使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。2如何用化学键的观点解释H2与Cl2反应的过程？提示如果用化学键的观点来解释H2与Cl2反应的过程，可以想象为两个步骤：H2与Cl2中的化学键断裂(旧化学键)，生成H和Cl；H和Cl结合成HCl，形成了H和Cl之间的化学键(新化学键)。 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1了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。2认识化学反应过程中物质和能量的变化。3了解反应热和焓变的含义。4认识热化学方程式的意义，并能正确书写热化学方程式。 笃学一 焓变反应热1.反应热(1)定义化学反应在一定条件下反应时所 的热量

2、。(2)特殊值焓变在条件下进行的化学反应的即为焓变。(3)符号及单位符号：，单位，或。释放或吸收释放或吸收恒压恒压热效应热效应HkJ/molkJmol12化学反应过程中能量变化的原因(1)微观角度化学反应的本质及特点举例(以H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例)(2)宏观角度化学键化学键反应中能量变化反应中能量变化1 mol AB化学键化学键反应中能量变化反应中能量变化HH吸收吸收 kJ共吸收共吸收 kJClCl吸收吸收 kJHCl放出放出 kJ共放出共放出 kJ结论结论H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热的反应热H183 kJmol143624343167986

3、23化学反应过程中能量变化的表示(2)举例1 mol C 和1 mol H2O(g)反应生成1 mol CO和1 mol H2，需吸收131.5 kJ的热量，则该反应的反应热H。131.5_kJmol1 笃学二 热化学方程式1.热化学方程式能表示参加反应和关系的化学方程式。2热化学方程式的意义热化学方程式不仅表示的变化，还表明了 的变化。例如：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1，表示在和 的条件下， C(s)和 H2O(g)完全反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)时 的热量为131.5 kJ。 物质的量物质的量反应热的反应热的物质物质能量能量

4、25 101 kPa1 mol1 mol吸收吸收【慎思1】 下列说法正确的是()。A反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化B当反应放热时H0，当反应吸热时H0C在加热条件下发生的反应均为吸热反应D在一个化学反应中，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，H为“”解析反应在恒压条件下吸收或放出的热量为反应热，因此A错误。反应热与反应物所具有的能量有关，与反应条件没有直接关系，所以C错误。在反应中物质所具有的总能量减少，即H0，反应放热，反之就吸热，因此B错误，D正确。答案D【慎思慎思2】 由图分析，下列说法正确的是由图分析，下列说法正确的是()。AABC和和BCA两个反应吸收或放出的能量两个

5、反应吸收或放出的能量不等不等BABCH0CA具有的焓高于具有的焓高于B和和C具有的焓总和具有的焓总和DABCH0，则，则BCAH0解析由图可看出，BC的焓高于A的焓，则反应BCA一定是放热反应，H0；反之，ABC的反应一定是吸热反应，H0，根据能量守恒定律，两反应吸收和放出的热量一定相等。答案D【慎思3】 如右图汽油燃烧是个放热反应，请举出我们常见的吸热反应和放热反应？提示(1)常见的吸热反应多数分解反应，如石灰石分解。铵盐与碱反应，如：NH4Cl与Ba(OH)2反应。以C、H2、CO作还原剂的氧化还原反应，如：制水煤气。(2)常见的放热反应多数化合反应，如：CaO与水反应。活泼金属与酸反应，

6、如：Mg与稀H2SO4反应。酸碱中和反应，如：NaOH与稀盐酸反应。燃烧反应，如：C、CO、H2的燃烧。【慎思4】 请用表格的形式比较热化学方程式与普通化学方程式的差别。提示化学方程式化学方程式热化学方程式热化学方程式系数系数是整数，既表示物质的是整数，既表示物质的物质的量又表示该物质物质的量又表示该物质的分子数的分子数是整数也可以是分数，是整数也可以是分数，只表示物质的物质的量只表示物质的物质的量物质的聚物质的聚集状态集状态不要求注明不要求注明必须在化学式后注明必须在化学式后注明H正负号正负号及单位及单位不要求标注不要求标注放热：放热：H0；单位：单位：kJmol1意义意义表明了化学反应中的

7、物表明了化学反应中的物质变化质变化不仅表明了化学反应中不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化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学反应释放热量的化学反应吸收热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原形成原因因反应物具有的总能量大于反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量生成物具有的总能量与化学与化学键强弱键强弱的关系的关系生成物分子成键时释放的生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量裂

8、时吸收的总能量生成物分子成键时释放的生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量裂时吸收的总能量【例1】CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示，有关两者反应的说法正确的是()。A该反应为吸热反应BCO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量C该反应不需要加热就能进行D1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ热量解析由能量变化可知，反应产物的总能量比反应物的总能量低，反应为放热反应，但并不是不需要加热；当1 mol CO2(g)和1 mol

9、 H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)时，要吸收41 kJ热量。答案B反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应，其逆过程为吸热反应，与反应条件无必然的联系。【体验1】下列说法中正确的是()。A物质发生化学反应都伴随着能量变化，有能量变化的都是化学反应B伴有能量变化的物质变化都是化学变化C在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同D在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓解析物质发生化学反应时都伴随着能量的变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，当物质发生物理变化时也伴有能量变化，在一个确定的化学反应关系中，反

10、应物的总焓(设为x)与反应产物的总焓(设为y)之间的关系为xy，化学反应为放热反应；xy，化学反应为吸热反应；xy，故选C。答案C1热化学方程式书写的基本步骤第一步写出化学反应方程式；第二步依据题目信息注明物质状态；第三步计算焓变数值；第四步确定焓变的符号(即正负号)；最后写出热化学方程式。2书写热化学方程式应注意的问题(1)必须注明物质的聚集状态因为反应物和生成物的聚集状态不同，焓变H不同。因此，只有注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义和特点。一般用英文字母g、l、s表示物质分别为气态、液态、固态，稀溶液中的溶质则用aq来表示。(2)H只能写在热化学方程式的右边且中间有空格。

11、若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJmol1，该单位是表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相对应，并不是指1 mol物质发生反应。(3)注明反应条件焓变(H)与测定条件(温度、压强等)有关，如同一反应在不同温度下进行时的焓变是不同的。因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 325 Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。(4)热化学方程式中H的数值必须与化学式前面的系数相对应。解析1 g甲醇燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68 kJ，则1 mol甲醇(32 g)燃烧放热：22.68 kJ327

12、25.76 kJ，2 mol甲醇燃烧放热1 451.52 kJ。A、D中H的符号不正确，C中H的数值不正确。答案B热化学方程式正误判断的“四看”“一看”化学原理是否正确；“二看”状态是否标明；“三看”反应热符号及单位是否正确；“四看”反应热数值是否与系数和状态相对应。解析A中未注明各物质的聚集状态，C中H的单位错，应为kJmol1，D中反应是放热反应，H0。答案B 实验探究一测定中和反应的反应热【实验目的】测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。【实验用品】仪器：烧杯(250 mL)、量热计、量筒、温度计。药品：盐酸(1.0 molL1)、氢氧化钠溶液(1.0 molL1)。【实验步

13、骤】(1)制作简易的量热计(2)向量热计内筒中加入1.0 molL1的盐酸100 mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后，记录初始温度T1；(3)向250 mL的烧杯中加入1.0 molL1的NaOH溶液100 mL，调节其温度，使之与量热计中的温度相同；(4)快速将烧杯中的碱液倒入量热计中盖好杯盖，均匀搅拌，记录体系达到的最高温度为T2；(5)重复以上操作，取平均值计算并准确测量温度(精确到0.1 K)。实验实验次数次数起始温度起始温度T1/K终止温终止温度度T2/K温度差温度差(T2T1)/K盐酸盐酸NaOH溶液溶液平均值平均值123(6)若上述若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似为溶液的密度都近似为1 gcm3，中，中和后生成溶液的比热容和后生成溶液的比热容c4.18 kJK1kg1，起始温度的平均，起始温度的平均值为值为T1，终止温度的平均值为，终止温度的平均值为T2，则该中和反应放出热量为，则该中和反应放出热量为_kJ(填表达式填表达式)。0.836(T2T1)