高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 2.1.2 化学键与化学反应中的能量变化课件 鲁科版必修2.ppt

第2课时化学键与化学反应中的能量变化 自主阅读 自主检测 一 化学反应中能量变化的实验探究 自主阅读 自主检测 结论 化学反应都伴随着能量变化 有的释放能量 有的吸收能量 二 化学反应中能量变化的实质及原因分析1 化学反应的实质2 化学反应中能量变化的原因 1 能量变化的原因 旧化学键破坏时要吸收能量 e1 新化学键形成时要释放能量 e2 2 反应吸收能量和放出能量的原因 若e1 e2 则反应吸收能量 若e1 e2 则反应释放能量 3 能量转化的形式 自主阅读 自主检测 1 下列各图中 表示该化学反应是吸热反应的是 解析 吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 答案 a 自主阅读 自主检测 2 下列说法正确的是 a 化学反应都伴随着能量的变化 通常表现为热量的变化b 需要加热的反应一定是吸收热量的反应c 电解水生成氢气和氧气的反应是吸热反应 又是分解反应 所以分解反应一定是吸收热量的反应d 放出热量的反应常温下易发生解析 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化 也可表现为光能或电能的变化 a项正确 反应是吸收还是放出能量 决定于反应物断键吸收的能量与形成生成物中的新键释放的能量的相对大小 与反应时是否加热或反应类型等无必然联系 b c两项不正确 一个化学反应是否易发生与许多因素有关 放出热量的反应在常温下也不一定易发生 如燃烧反应等 d项不正确 答案 a 自主阅读 自主检测 3 已知反应x ym n为吸热反应 下列说法正确的是 a x的能量一定低于m的 y的能量一定低于n的b 因为该反应是吸热的反应 故一定要加热 反应才能进行c 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量d x和y的总能量一定低于m和n的总能量解析 由该反应为吸热反应可知 反应物的总能量小于生成物的总能量 即x和y的总能量一定低于m和n的总能量 吸热反应不一定需要加热才能进行 破坏化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量时 为放热反应 答案 d 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 讨论探究若试管中的无色液体是稀硫酸 向其中加入镁条 可以观察到u形管中有什么现象 产生此现象的原因是什么 探究提示 看到u形管a端液面下降 b端液面上升 原因 镁条与稀硫酸反应放热 致使瓶内气压大于外界气压 从而将u形管中的红色墨水压往u形管的右侧 对化学反应中能量变化的理解 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 化学反应中的能量变化1 化学反应的能量变化分析 1 从化学键的角度 e1 e2 反应吸收能量 吸热反应 e1 e2 反应放出能量 放热反应 可以总结为新大于旧 反应放热 旧大于新 反应吸热 2 从物质内部能量变化的角度 两个过程 可以看作是热能 电能或光能等物质外部的能量被 储存 起来的过程 可以看作是 储存 在物质内部的能量 化学能 转化成热能 光能或电能等释放出来的过程 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 2 放热反应和吸热反应的比较 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 例题1 将盛有nh4hco3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中 然后向小烧杯中加入盐酸 反应剧烈 醋酸逐渐凝固 由此可知 a nh4hco3和盐酸的反应是放热反应b 该反应中 热能转化为产物内部的能量c 反应物的总能量高于生成物的总能量d 复分解反应都是吸热反应解析 醋酸逐渐凝固 说明nh4hco3与盐酸反应使醋酸的温度降低 因此该反应为吸热反应 a项错误 吸热反应中反应物吸收能量 得到的生成物内能高于反应物 b项正确 该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 c项错误 复分解反应既有吸热反应也有放热反应 d项错误 答案 b 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 规律方法点拨分析化学反应中的能量变化时 应注意以下几点 1 要从两个方面来理解和掌握化学反应中的能量变化 其中化学键的断裂与形成是本质 微观 原因 而物质具有的能量是宏观性质 2 由于任何化学反应中都存在化学键的断裂与生成 因此 任何化学反应在发生物质变化的同时必然发生能量的变化 也就是说任何化学反应中反应物具有的总能量与生成物具有的总能量一定不相等 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 成功体验1下列各反应的能量变化分别用如下形式的示意图表示 其中正确的是 情景引入 知识点拨 典例引领 探究点一 探究点二 解析 化石燃料的燃烧是放热过程 a项错误 植物的光合作用是吸收能量的过程 b项错误 氢气与氧气的反应为放热过程 c项正确 氢气与氯气的反应为放热过程 d项错误 答案 c 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 讨论探究如图是1molh2与molo2反应中能量的变化图 1 图中a b c d表示的含义是什么 2 图中c d是何意义 a b d之间有什么关系 化学反应中能量计算的方法 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 探究提示 1 a表示1molh2o g 的能量 2 c d代表形成2molh o键所放出的能量 b a d 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 化学反应中能量计算的简单方法1 1mol氢气燃烧生成水蒸气时的能量变化 2 计算方法 1 若反应释放能量 反应放出的能量 成键时释放能量之和 断键时吸收能量之和 2 若反应吸收能量 反应吸收的能量 断键时吸收能量之和 成键时释放能量之和 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 例题2 在25 101kpa的条件下 断裂1molh h键吸收436kj能量 断裂1molcl cl键吸收243kj能量 形成1molh cl键放出431kj能量 则h2 cl22hcl的化学反应可用下图表示 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 请回答下列有关问题 1 反应物断键吸收的总能量为 2 生成物成键放出的总能量为 3 判断h2 cl22hcl是 填 吸收 或 放出 能量 4 反应物的总能量 填 或 生成物的总能量 解析 1 断裂旧化学键吸收的总能量应该是断裂1molh h键与1molcl cl键所吸收的能量之和 即436kj 243kj 679kj 2 形成新化学键放出的总能量应该是形成2molh cl键所放出的能量 即2 431kj 862kj 3 4 由于反应物断裂化学键吸收的总能量小于形成生成物化学键放出的总能量 所以h2 cl22hcl放出能量 即反应物的总能量大于生成物的总能量 答案 1 679kj 2 862kj 3 放出 4 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 规律方法点拨反应过程中能量的变化 破坏反应物中的化学键需吸收的能量 形成生成物中的化学键所释放的能量 当能量的变化 0时 则为吸热反应 反之为放热反应 探究点一 探究点二 情景引入 知识点拨 典例引领 成功体验2已知h h键的键能为436kj mol 1 cl cl键的键能为243kj mol 1 h cl键的键能为431kj mol 1 当1molh2与1molcl2反应生成2molhcl时 对化学反应h2 cl22hcl的判断正确的是 a 是吸热反应b 放出91 5kj热量c 吸收183kj热量d 放出183kj热量解析 化学反应中 反应物断键吸收能量 生成物成键放出能量 若吸收总能量q 吸 放出总能量q 放 反应为吸热反应 反之q 吸 q 放 时 反应就为放热反应 题中q 吸 436kj 243kj q 放 431kj 2 q 放 q 吸 183kj 反应为放热反应 放出183kj热量 答案 d 12345 1 下列变化过程需要吸收能量的是 解析 a b项反应均是放出能量的反应 c项是新键形成放出能量 d项是旧键断裂过程 为吸收能量过程 答案 d 12345 2 在研究物质变化时 人们可以从不同的角度 不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化 据此判断以下叙述中错误的是 a 化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成b 物质燃烧可看成 储存 在物质内部的能量转化为热能 光能等能量释放出来c 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应d 在化学反应中 破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时 该反应是吸热反应解析 需要加热的反应不一定是吸热反应 有些放热反应也需要加热引发反应 答案 c 12345 3 已知反应ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g 为放热反应 则下列说法中正确的是 a 反应过程中的能量变化关系可用下图表示b 甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能c 断开反应物中旧化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量d 该反应发生断裂的化学键有离子键和共价键解析 此反应为放热反应 图中不能准确表示反应过程中的能量变化情况 a项错误 甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能 b项正确 放热反应断开反应物中旧化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量 c项错误 该反应中只有共价键断裂 d项错误 答案 b 12345 4 已知断开1molh h键吸收的能量为436kj 形成1molh n键放出的能量为391kj 根据化学方程式n2 3h22nh3 反应完1moln2放出的能量为92 4kj 则断开1moln n键需吸收的能量是 a 431kjb 945 6kjc 649kjd 869kj解析 设断开1moln n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 4kj 6 391kj 3 436kj x x 945 6kj 答案 b 12345 5 如图所示 a图表示硝酸钾和氢氧化钙的溶解度随温度变化的情况 b图烧杯中盛有盐酸 甲 乙试管分别盛有硝酸钾 氢氧化钙的饱和溶液 试管底部均有未溶解的固体 实验开始时向烧杯中加几小块锌片 试回答下列问题 12345 1 实验中观察到的现象是 2 产生上述现象的原因是 3 写出烧杯中有关反应的离子方程式 4 由实验推知 1molzncl2和1molh2的总能量 填 大于 小于 或 等于 1mol锌片和2molhcl的总能量 解析 从a图可以看出 kno3的溶解度随着温度的升高而增大 ca oh 2的溶解度随着温度的升高而减小 向试管中加入锌片 发生置换反应并放出热量 现象为锌片溶解 烧杯中有气泡产生 由于锌片与盐