高中化学 111焓变反应热课件 新人教版选修4.ppt

我们已初步学习了化学能与热能的知识 对于化学键与化学反应中能量变化的关系 化学能与热能的相互转化有了一定的认识 本章是在此基础上的拓展与提高 本章内容共分三节 第一节是 化学反应与能量的变化 具体内容包括 反应热 焓变 热化学方程式的有关知识 第二节是 燃烧热能源 第三节是 化学反应热的计算 具体内容包括 盖斯定律 反应热的计算等有关知识 焓变 燃烧热 热化学方程式 盖斯定律等热化学理论 概念是比较抽象的 为了能初步理解这些理论 概念 学习时要注意以下几点 1 学习反应热的关键是反应热的推求 可按下列流程进行学习 对相关知识的简单回顾 相关基础 提出问题 创设问题情境 数据分析 讨论交流 形成认识 巩固理解 2 对于抽象的内容 要利用教材中的图示 通过老师提供的电化学学习手段 多媒体软件等进行形象化学习 3 对于化学键断裂与形成和化学反应中能量变化的关系 从化学反应本质来认识 从微观的角度分析 带着问题去学习 4 关于热化学方程式 可采取对比的方法启发思维 通过实例 能够比较容易地理解化学方程式的局限性 了解应用热化学方程式的必要性以及热化学方程式的定义 正确书写热化学方程式是学习的难点 一方面要将化学方程式和热化学方程式进行对比总结 另一方面要加强练习 及时巩固 形成良好的学习习惯 5 对燃烧热的学习 要明确该定义中的关键词 并加以举例说明 以明确研究燃烧热的限定条件 6 结合教材中渗透的资源 能源和环保的知识 激发学习化学的兴趣 通过能源 环境等与现代社会有关的化学问题 培养社会责任感 使命感 通过自主学习 讨论交流 分析评价等方法 培养阅读能力 调查研究能力 交流与合作能力 综合分析能力等 7 在学习方法上 可以采用研究性学习的方式来进行 8 对于盖斯定律的学习 要明确解题模式 审题 分析 求解 计算要准确 并反思解题的关键处及易错处 本章重点 理解反应热和焓变的含义 能正确书写热化学方程式 理解盖斯定律的意义 能应用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算 理解燃烧热的概念 本章难点 认识化学反应中的能量变化 会正确书写热化学方程式并会判断 第一节化学反应与能量的变化 共2课时 1 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 2 了解热能与化学能的相互转化 3 了解吸热反应 放热反应 反应热的概念 焓变反应热1 反应热化学反应过程中所 的能量 叫反应热 它等于反应前后体系的 用符号 表示 其单位常采用 许多化学反应的反应热可以直接测量 2 化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是 任何化学反应都有反应热 这是由于在化学反应过程中 当反应物分子间的化学键 时 需要 的相互作用 这需要 能量 当 即新化学键 时 又要 能量 3 放热反应与吸热反应当 h为 或 h 0时 为放热反应 当 h为 或 h 0时 为吸热反应 答案 1 释放或吸收热量变化 hkj mol 或kj mol 1 2 化学键的断裂与形成断裂克服原子间吸收原子重新结合成生成物分子形成释放3 1 如何利用化学键的键能来计算反应热 提示 h e 反应物分子化学键总键能 e 生成物分子化学键总键能 一 反应热焓变1 反应热的定义 化学反应过程中所释放或吸收的能量 都可以用热量来表述 叫做反应热 又称为 焓变 符号用 h 说明 单位为kj mol或kj mol 1 反应热描述的是化学反应前后的热量变化 反应热描述的是一定温度下的热量变化 任何化学反应都有反应热 2 反应热产生的原因 由于在化学反应过程中 当反应物分子间的化学键断裂时 需要克服原子间的相互作用 这需要吸收能量 当原子重新结合成生成物分子 即新化学键形成时 又要释放能量 则生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热 如 当1molh2与1molcl2在一定条件下反应生成2molhcl时 1molh2分子中的化学键断裂时需要吸收436kj的能量 1molcl2分子中的化学键断裂时需要吸收243kj的能量 而2molhcl分子中的化学键形成时要释放431kj mol 2mol 862kj的能量 如图所示 h2 g cl2 g 2hcl g 的反应热 应等于生成物分子形成时所释放的总能量 862kj mol 与反应物分子断裂时所吸收的总能量 679kj mol 的差 即放出183kj mol的能量 显然 分析结果与实验测得的该反应的反应热 184 6kj mol 很接近 一般用实验数据来表示反应热 由此可得 放热反应 生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量 h为 或 h 0 吸热反应 生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量 h为 或 h 0 3 根据质量守恒定律和能量守恒定律 特定反应的反应热数值应为生成物分子化学键形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量之差 4 由于反应后放出的热量使反应体系的能量降低 使环境的能量升高 故放热反应的 h为 h 0 而吸热反应使反应体系的能量升高 使环境的能量降低 h为 h 0 5 化学变化过程中的能量变化 如图所示 案例精析 例1 根据要求回答 1 下列各图中 表示反应是吸热反应的是 2 拆开1molh h键 1moln h键 1moln n键分别需要吸收的能量为436kj 391kj 946kj 求1moln2生成nh3的焓变 h 解析 1 反应中的能量变化 生成物总能量 反应物总能量 若大于0 则反应过程为吸热 小于0 则为放热 答案为a 2 h 反应物的键能之和 生成物的键能之和 1moln n键键能 3molh h键键能 6moln h键键能 代入数据即可得结论 答案 1 a 2 h 92kj mol 点评 能从能量和键能的角度准确理解 h的概念 例2 某些化学键的键能如下表 kj mol 1 1 1molh2在2molcl2中燃烧 放出热量 kj 2 在一定条件下 1molh2与足量的cl2 br2 i2分别反应 放出热量由多到少的顺序是 a cl2 br2 i2b i2 br2 cl2预测1molh2在足量f2中燃烧比在cl2中放热 解析 本题涉及键能与吸 放热的关系 考查了键能与反应热的定量关系 1 1molh2在2molcl2中燃烧 参加反应的h2和cl2都是1mol 生成hcl2mol 则放出热量 431kj mol 1 2mol 436kj mol 1 1mol 247kj mol 1 1mol 179kj 2 由于键能cl cl键 br br键 i i键 故h2在cl2中燃烧放热最多 在i2中燃烧放热最少 推测键能f f键 cl cl键 故知h2在f2中燃烧放热多 答案 1 179 2 a 3 多 点评 在化学反应中 旧化学键断裂时 需要吸收能量 当原子重新组合 形成新化学键生成新物质时 又要释放能量 断裂1mol化学键吸收的能量或形成1mol化学键释放出的能量就是该化学键的键能 已知 h2 g o2 g h2o g 反应过程中能量变化如图所示 请回答下列问题 1 a b c分别代表什么意义 a b c 2 该反应是 反应 填 放热 或 吸热 h 0 填 或 答案 1 代表旧键断裂吸收的能量代表生成新键放出的能量代表反应热 2 放热 下列说法正确的是 a 焓变单位中kj mol 1 是指1mol物质参加反应时的能量变化b 当反应放热时 h 0 反应吸热时 h 0c 一个化学反应中 当反应物的总能量大于生成物的总能量时 反应放热 h为 d 一个化学反应中 生成物总键能大于反应物的总键能时 反应吸热 h为 解析 焓变单位中的kj mol 1 是指每摩尔具体的反应 不一定指参加反应的物质 a错 在反应中物质所具有的总能量减少 反应就放热 反之就吸热 c对 化学反应的实质是旧化学键的断裂 新化学键的形成 断键时吸收能量 成键时放热 所以d错 答案 c 点评 h的单位中的kj mol 1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计量数相同 如2h2 g o2 g 2h2o l h 298k 571kj mol 1 h单位中的kj mol 1是指每摩尔 2h2 g o2 g 2h2o l 这个反应在298k时放出571kj的热量 下列说法中 正确的是 a 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应b 放热反应在常温下一定很容易发生c 反应是放热的还是吸热的 必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小d 吸热反应在一定的条件下也能发生 解析 本题考查的是放热反应与吸热反应的概念 化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热 反应是放热还是吸热 主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生 开始时需要加热的反应可能是吸热反应 也可能是放热反应 吸热反应一般开始时需加热 反应开始后也需不断加热才能使反应继续进行下去 放热反应开始时如果需加热 反应后会放出一定的热量 如果此热量足够大 可使反应维持下去 则反应过程中不需要再加热 如煤的燃烧 一旦加热使煤燃烧起来后就可继续燃烧下去 不需外界再加热 故正确答案为cd 答案 cd 已知h h键键能 断裂时吸收或生成时释放的能量 为436kj mol 1 h n键键能为391kj mol 1 根据化学方程式 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1 则n n键的键能是 a 431kj mol 1b 946kj mol 1c 649kj mol 1d 896kj mol 1 解析 该题主要考查利用化学键键能计算化学反应的能量 据知识点可知 h 生成物键能总和 反应物键能总和 6en h 3 eh h en n 得en n 6 en h 3 eh h h 6 391kj mol 1 3 436kj mol 1 92 4kj mol 1 946kj mol 1 答案 b 下列反应属于吸热反应的是 a 生石灰与水的反应b 木炭的燃烧c 盐酸和氢氧化钠的反应d 水煤气的生成反应 解析 a b项都是化合反应 都是放热反应 c项是中和反应 是放热反应 d项是碳与水的反应 是吸热反应 答案 d 下列物质加入水中显著放热的是 a 固体naohb 生石灰c 无水乙醇d 固体nh4no3 解析 物质溶解于水中的热效应属于了解的内容 也是最基本的感应化学现象的一个方面 如naoh cao 浓硫酸溶于水都是典型的放热过程 nh4no3溶于水是吸热的 c2h5oh nacl等溶于水热效应不明显 答案 ab 在发生化学反应时总伴随着 在化学反应过程中 或 的热量 通常叫做反应热 符号 单位 比较反应热大小时应注意 答案