高中化学 1.1.1 化学反应与能量的变化（1）导学案 新人教版选修4.doc

第一节 化学反应与能量的变化（学案） 第 一 课时【学习目标】:1、使学生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同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量； 3、了解反应热和焓变的含义。【重、难点】: 1、化学反应中的能量变化， 2、对h的“+”与“-”的理解。【学习过程】：一、反应热 焓变（一）： 反应能量变化与反应热能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形 式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。1.化学反应与能量变化的关系任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是 等的，在产生新物质的同时总是伴随着 的变化。即在一个化学反应中，同时遵守 守恒和 守恒两个基本定律。2、化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量的变化。3、类型 （1）放热反应：即_ 的化学反应，其反应物的总能量_ 生成物的总能量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。（2）吸热反应：即_ 的化学反应，其反应物的总能量_生成物的总能量。如：h2还原cuo的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，caco3分解等大多数分解反应，ba(oh)28h2o与nh4cl的反应都是吸热反应。说明：吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热如： ba(oh)28h2o和nh4cl固体反应，放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。形成原因（图示）从微观上分析：从宏观上分析：从宏观上分析:预测生成 （二）：反应热 焓变 两个概念：环境 体系 1、定义： 叫反应热， 又叫焓变。 2、表示符号： 3、单位： (或 )。4、计算方法：h = 反应物的总键能-生成物的总键能（或h = 生成物的总能量-反应物的总能量）因此，h0时，为 热反应。5、注意：在应用焓变时，应注意h的符号。当h0时，其“+”号不能省略。6、“反应热”与“热量”的区别：反应热有“+”、“-”之分；而热量是标量，但要注明是“吸收”、还是”放出”. 知识拓展：焓是与物质的内能有关的一个物理量，但它又不同于物质的内能。单位为kj/mol，不可以测量。化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化，即焓变。即在此，可用焓变代替反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。【思考】:看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？ a b【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来） 【基础达标】1下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 ()a铝片和稀盐酸反应bba(oh)28h2o与nh4cl的反应c灼热的碳与二氧化碳的反应d甲烷在氧气中的燃烧2已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。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，下列关系式正确的是()aq1q2q3 bq1q22q3cq1q2q3 dq1q20的化学反应c形成化学键时共放出能量862 kj的化学反应d能量变化如图所示的化学反应5关于化学反应的本质的说法正确的是()a化学反应都有新物质生成b化学反应都有能量变化c化学反应是旧键断裂新键形成的过程d化学反应的发生都需要在一定条件下6下列说法正确的是()a反应热就是反应中放出的能量b在101 kpa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热c由c(石墨)c(金刚石)h1.9 kjmol1可知，金刚石比石墨稳定d等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多7下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是()a锌与稀硫酸反应制氢气 b铁丝在氯气中燃烧c氧化钙与水反应 d碳酸氢铵分解8下列说法中正确的是()a焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化b反应放热时，h0；反应吸热时，h0c在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同d在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓9科学家已获得了极具理论研究意义的n4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol nn键吸收193 kj热量，断裂1 mol nn键吸收941 kj热量，则() an4的熔点比p4高b1 mol n4气体转化为n2时要吸收724 kj能量cn4是n2的同系物d1 mol n4气体转化为n2时要放出724 kj能量10某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有25的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加5 ml盐酸。试回答下列问题：实验中观察到的现象是_产生上述现象的原因是_。(3)写出有关反应的离子方程式_。(4)由实验推知，mgcl2和h2的总能量_(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。(5)如果将本题中“25的饱和石灰水”换成“20碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是_，其原因是_。11在一定条件下，a和b反应可生成c和d，其能量变化如下：(反应前) (反应后)(1)下列有关反应ab=cd的说法正确的是_。a反应前后原子的种类和数目一定不变b该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应c若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行d反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒(2)若e1”、“h(反应物)，则反应吸热，反之放热。a项h2o(g)=h2o(l)为物理变化；b项h0，即h(生成物)h(反应物)，反应吸收热量；c项无法确定反应放热还是吸热；d项，由图可知h(生成物)吸热12.解析因为1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kj，所以1 mol h2与 mol o2完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出热量242 kj。而化学反应中之所以存在能量的变化是因为在化学反应过程中存在旧键的断裂与新键的形成，其中旧键的断裂需要吸收能量而新键的形成需要放出能量。发生上述反应h2(g)o2(g)=h2o(g)h242 kjmol1 时所发生键的变化为断裂1 mol hh键和 mol o=o键、形成2 mol oh键，因此在此反应过程中断裂旧键需要吸收的能量为496 kjehh，形成新键释放的能量为2463 kj926 kj，此反应为放热反应，所以有926 kj496 kjehh242 kj，解得ehh436 kj。13.答案(1)使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降。(2)药品用量太少；ba(oh)28h2o未研成粉末，反应太慢；没有立即迅速搅拌；环境温度太高；玻璃片上滴加的水太多。(3)用皮肤感觉很凉；用温度计来检测，发现温度下降。(4)由于水排开了烧杯底部和玻璃片之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃片“黏在一起了”。将“黏在一起”的烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若烧杯和玻璃片能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是“被水黏在一起的”，若不能发生相对滑动则是被冰所黏。解析ba(oh)28h2o与nh4cl的反应是吸热反应，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：药品用量不能太少；反应要用玻璃棒充分迅速搅拌，使反应快速进行；玻璃片上的水不能太多，否则不易结冰。14.答案(1)a(2)a(3)放热(4)cl2解析(1)破坏物质中的化学