新 高中化学 2.1 化学键与化学反应中能量变化的关系（第1课时）课件 新人教版必修2.ppt

第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系 第二章第一节化学能与热能 1 运用微观的思想 从反应物分子和生成物分子中化学键变化的角度 在本质上认识物质变化与能量变化的关系 2 知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系 学习目标定位 内容索引 一断开或形成1mol某化学键的能量变化 二化学反应中的能量变化 当堂检测 40分钟课时作业 一断开或形成1mol某化学键的能量变化 1 化学反应的本质是原子 或原子团 的重新组合 即反应物中 和生成物中 2 物质中的原子之间是通过结合的 断开反应物中的化学键要能量 形成生成物中的化学键要能量 3 断开或形成1molh2中化学键的能量变化 1 在1mol氢分子中 含有mol氢原子 含有molh h键 2 已知在25 和101kpa条件下 由2molh原子形成1molh h键时 放出436kj的能量 若要使1mol氢分子变为2mol氢原子时 需要断开1molh h键 其能量变化是 答案 导学探究 旧化学 键的断裂 新化学键的形成 化学键 吸收 放出 2 1 吸收436kj的能量 答案 4 断开或形成1molch4中化学键的能量变化 1 ch4的电子式是 结构式是 1molch4分子中含有molc h键 2 在ch4中 断开1molc h键要吸收415kj的能量 若要形成1molch4中的c h键其能量变化是的能量 4 放出4mol 415kj mol 1 1660kj 归纳总结 在25 和101kpa的条件下 由原子形成1mol化学键时所 与断开1mol相同化学键所是相等的 答案 放出的能量 吸收的能量 活学活用 1 2 1 已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121kj 且氧气中1molo o键完全断裂时需要吸收能量496kj 水蒸气中1molh o键形成时放出能量463kj 则氢气中1molh h键断裂时吸收能量为 a 920kjb 557kjc 436kjd 188kj 解析答案 1 2 解析由1gh2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121kj可知 2gh2 即含1molh h键 完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121kj 2 242kj 由化学方程式h2 g o2 g h2o g 可设1molh h键断裂吸收的能量为q 则 q 496kj 2 463kj 242kj q 436kj 答案c 1 2 2 键能是指在25 101kpa 将1mol理想气体分子ab拆开为中性气态原子a和b时所需要的能量 显然键能越大 化学键越牢固 含有该键的分子越稳定 如h h键的键能是436kj mol 1 是指使1molh2分子变成2molh原子需要吸收436kj的能量 1 已知h cl键的键能为431kj mol 1 下列叙述正确的是 填字母序号 下同 a 每生成1molh cl键放出431kj能量b 每生成1molh cl键吸收431kj能量c 每拆开1molh cl键放出431kj能量d 每拆开1molh cl键吸收431kj能量 1 2 返回 解析答案 2 已知键能 h h为436kj mol 1 h f为565kj mol 1 h cl为431kj mol 1 h br为366kj mol 1 则下列分子受热时最稳定的是 a hfb hclc hbrd h2 3 能用键能大小解释的是 a 氮气的化学性质比氧气稳定b 常温常压下溴呈液态 碘呈固态c 稀有气体一般很难发生化学反应d 硝酸易挥发而硫酸难挥发 返回 1 2 解析由题目所给信息可知 键能是指将1mol理想气体分子拆开为中性气态原子时所需要的能量 键能越大 分子的稳定性越强 键能影响物质的化学性质 而一些物理性质如熔 沸点 挥发性 的高低等取决于分子间作用力的大小 答案 1 ad 2 a 3 a 二化学反应中的能量变化 答案 导学探究 1 化学反应包含两个过程 一是要反应物中的化学键 这一过程需要克服原子间的相互作用 因此要能量 二是要生成物中的化学键 这一过程会能量 因此 化学键的是化学反应中发生能量变化的主要原因 2 化学反应中存在两大变化 即变化和变化 由于断开不同的化学键的能量不同 形成不同的化学键的能量也不同 所以化学反应中总会伴有的变化 最终的反应结果表现为能量和能量 断开 吸收 形成 释放 断裂和形成 物质 能量 吸收 释放 能量 吸收 放出 答案 3 化学反应中发生能量变化的两种类型 能量和能量 1 从化学键的角度理解 放出 吸收 放出 吸收 答案 以2h2 o22h2o为例 已知断开1molh h键吸收能量436kj 断开1molo o键吸收能量498kj 断开1molh o键吸收能量465kj 2molh h 2 436kj 2molo o 4 465kj 则1molh2完全燃烧放出的能量为 4 465kj 2 2 436kj 498kj 2 245kj 答案 2 从物质储存化学能的角度理解 放出 吸收 归纳总结 化学反应吸收或放出能量的判断 1 化学反应放出能量还是吸收能量取决于反应物中化学键 和生成物中化学键的相对大小 若用e总吸表示反应物化学键断开时所吸收的能量 e总放表示生成物化学键形成时所放出的能量 化学反应能量变化 e e总吸 e总放 若 e为则吸收能量 为则放出能量 答案 断裂时所 吸收的能量 形成时所放出的能量 正值 负值 2 各种物质都储存有化学能 不同的物质所储存的化学能不同 化学反应中 物质发生了变化 化学能也随之而改变 化学反应过程中吸收或放出能量可用下图形象地表示 3 4 解析答案 活学活用 3 已知反应a2 b2 2ab 破坏1mola2中的化学键消耗的能量为q1kj 破坏1molb2中的化学键消耗的能量为q2kj 形成1molab中的化学键释放的能量为q3kj 则下列说法正确的是 a 若a2和b2的总能量之和大于生成的ab的总能量 则反应放热b 若a2和b2的总能量之和小于生成的ab的总能量 则反应放热c 若该反应放出能量 则q1 q2 q3d 若该反应吸收能量 则q1 q2 q3 理解感悟 3 4 解析若反应物总能量之和大于生成物总能量之和 则反应放热 反之 反应吸热 若破坏反应物化学键消耗的能量小于形成生成物化学键释放的能量 则反应放热 反之 反应吸热 答案a 理解感悟 理解感悟 化学变化过程中肯定会伴有能量的变化 但伴有能量变化的过程不一定是化学变化 化学变化过程中既有能量变化又有物质变化 3 4 3 4 解析答案 4 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程 共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键 或其可逆过程 时释放 或吸收 的能量 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x 若1molh2 g 与1molcl2 g 反应生成2molhcl g 放出183kj的热量 则x为 a 496kj mol 1b 431kj mol 1c 862kj mol 1d 248kj mol 1 解析2x 436kj mol 1 243kj mol 1 183kj mol 1解得 x 431kj mol 1 答案b 3 4 学习小结 返回 当堂检测 1 2 4 3 5 解析答案 1 判断下列说法的正误 正确的在括号内划 错误的在括号内划 1 所有化学反应都伴随着能量的变化 2 不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不相同的 3 同一化学反应中反应物的用量不同时 放出或吸收的能量却相同 4 放出能量越多的反应 通常生成物越不稳定 5 因为氢气在氧气中燃烧是放出能量的 所以水的分解反应一定是吸收能量的 解析放出能量越多的反应 说明生成物的能量越低 生成物越稳定 1 2 4 3 5 解析答案 2 下列对化学反应的认识错误的是 a 会引起化学键的变化b 会产生新的物质c 必然引起物质状态的变化d 必然伴随着能量的变化 解析化学反应的本质是化学键的断裂和形成 表现为有新物质生成 并伴随着能量的变化 而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同 也可能不相同 故正确答案为c c 1 2 4 3 5 3 下列说法正确的是 a 任何化学反应都伴随着能量的变化b h2o g h2o l 该过程放出大量的热 所以该过程是化学变化c 化学反应中能量的变化都表现为热量的变化d 对于如图所示的过程 是吸收能量的过程 解析答案 1 2 4 3 5 解析任何化学反应都有能量的变化 但有能量变化的过程不一定是化学变化 如物质的三态变化 虽然存在能量变化 但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成 故不是化学变化 所以a项正确 b项错误 化学反应中能量变化的形式有多种 除热能外 还有光能 电能等 c项错误 由图像知 该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量 故该过程中放出了能量 d项错误 答案a 1 2 4 3 5 4 已知化学反应2c s o2 g 2co g 2co g o2 g 2co2 g 都是放热反应 据此判断 下列说法不正确的是 其他条件相同 a 12gc所具有的能量一定高于28gco所具有的能量b 56gco和32go2所具有的总能量大于88gco2所具有的总能量c 12gc和32go2所具有的总能量大于44gco2所具有的总能量d 将一定质量的c燃烧 生成co2比生成co时放出的热量多 解析答案 1 2 4 3 5 解析放出热量的化学反应 反应物的总能量一定高于生成物的总能量 c和co的燃烧反应都是放热反应 所以c o2co2必然是放热反应 因此 b c两项的说法正确 12gc并不代表反应物的全部 o2也是反应物 所以a项不正确 答案a 1 2 4 3 5 5 断开1molh h键 1moln h键 1moln n键分别需要吸收的能量为436kj 391kj 946kj 求 1 1moln2完全反应生成nh3需 填 吸收 或 放出 能量 kj 2 1molh2完全反应生成nh3需 填 吸收 或 放出 能量 kj 不考虑可逆反应 解析答案 返回 1 2 4 3 5 解析本题可以从断键吸收的能量数值与成键放出的能量数值的相对大小来判断 若e 断键 e 成键 则为吸热反应 若e 断键 e 成键 则为放热反应 1 n2 3h2 2nh3 生成2molnh3形成6moln h键时要放出6mol 391kj mol 1 2346kj的能量 拆开1moln n键和3molh h键时吸收的总能量为946kj 3mol 436kj mol 1 2254kj 整个过程中的能量变化为放出能量 为2346kj 2254kj 92kj 解析答案 1 2 4 3 5 答案 1 放出92 2 放出30 67 返回 40分钟课时作业 1 2 4 3 5 6 一 化学变化的本质特征1 从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成 从微观角度来看 下列变化不能说明发生了化学变化的是 a 变化时有电子的得失或共用电子对的形成b 变化过程中有化学键的断裂和形成c 变化时释放出能量d 变化前后原子的种类和数目没有改变 分子种类增加了 7 8 10 9 11 12 13 14 经典基础题 解析答案 解析某些物理变化也能释放能量 如浓h2so4 naoh等溶于水放出热量 白炽灯工作时发光发热等 c 2 物质在发生化学变化时 下列说法正确的是 a 反应物的总质量等于生成物的总质量b 发生电子得失或偏移c 有化学键的断裂 不一定有新物质生成d 反应物所具有的总能量等于生成物所具有的总能量 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 解析a符合质量守恒 正确 非氧化还原反应没有电子得失或偏移 b不正确 化学变化时有化学键的断裂 则一定有新物质生成 c不正确 能量守恒包括反应放出或吸收的热量 d不正确 a 3 下列物质的变化过程中 有共价键明显被破坏的是 a i2升华b nacl颗粒被粉碎c 冰融化d hcl溶于水得到盐酸 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 解析hcl分子中存在h cl共价键 溶于水后得到盐酸 hcl分子变成了h 和cl 溶液中不再存在hcl分子 d 二 化学反应中的能量变化4 氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰 在反应过程中 破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为q1kj 破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为q2kj 形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为q3kj 下列关系式中正确的是 a q1 q2q3c q1 q22q3 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 解析由于cl2和h2反应生成hcl要放出热量 所以q1 q2 2q3 a 5 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能量变化 据此判断以下叙述中错误的是 a 金属钠与氯气反应生成氯化钠后 其结构的稳定性增强 体系的能量降低b 物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量 化学能 转化为热能释放出来c 氮气分子内部存在着很强的化学键 故通常情况下氮气的化学性质很活泼d 需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 答案 c 6 石墨和金刚石都是碳的单质 石墨在一定条件下可以转化为金刚石 已知12g石墨完全转化为金刚石时 要吸收akj的能量 下列说法中正确的是 石墨不如金刚石稳定 金刚石不如石墨稳定 等质量的石墨和金刚石完全燃烧 金刚石放出的能量多 等质量的石墨和金刚石完全燃烧 石墨放出的能量多a b c d 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 解析由石墨完全转化为金刚石时吸热 说明石墨的能量比金刚石低 石墨比金刚石更稳定 同质量的石墨和金刚石完全燃烧时 消耗氧气的量相同 生成同样多的二氧化碳 由于金刚石的能量高 所以金刚石燃烧后放出的能量要多 答案b 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 三 化学键与化学反应中的能量变化7 已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为h h 436kj i i 151kj h i 299kj 下列对h2 g i2 g 2hi g 的反应类型判断错误的是 a 放出能量的反应b 吸收能量的反应c 氧化还原反应d 可逆反应 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 解析依题意 断裂1molh h键和1moli i键吸收的能量为436kj 151kj 587kj 生成2molh i键放出的能量为299kj 2 598kj 因为598kj 587kj 所以 该反应的正反应是放出能量的反应 即该反应是放出能量的反应 根据反应式可知该反应是可逆反应 也是氧化还原反应 b 8 根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化 其中一定正确的是 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 a h2o分解为h2与o2时放出热量b 生成1molh2o时吸收热量245kjc 甲 乙 丙中物质所具有的总能量大小关系为乙 甲 丙d 氢气和氧气的总能量小于水的能量 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 9 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 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 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 b 10 最新报道 科学家首次用x射线激光技术观察到co与o在催化剂表面形成化学键的过程 反应过程的示意图如下 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 能力提升题 下列说法正确的是 a co和o生成co2是吸热反应b 在该过程中 co断键形成c和oc co和o形成了具有极性共价键的co2d 状态 状态 表示co与o2反应的过程 解析状态 总能量为反应物总能量 状态 总能量为生成物总能量 由图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量 该反应为放热反应 a错误 从状态 的图示可以看出 反应中co并未断裂成c和o b错误 由图示可以看出 co和o生成了co2 co2分子中c与o间为极性共价键 c正确 状态 状态 表示co与o反应生成co2的过程 并不是co与o2的反应过程 d错误 答案c 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 11 化学键的 既是化学反应过程的本质 又是化学反应中 变化的主要原因 从能量的角度看 断开化学键要 形成化学键要 一个化学反应是吸收能量还是放出能量 取决于 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 断裂与形成 能量 吸收能量 放出能量 断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量 的相对大小 12 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 h2 cl2 2hcl的化学反应可用下图表示 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 请回答下列有关问题 1 反应物断键吸收的总能量为 1 2 4 3 5 6 7 8 10 9 11 12 13 14 解析答案 解析反应物断键吸收的总能量应该是断裂1molh h键与1molcl cl键吸收的能量之和 即436kj 243kj 679kj 2 生成物成键放出的总能量为 679kj 解析生成物成