2018-2019版高中化学_第2章 化学键 化学反应与能量 第1节 化学键与化学反应 第3课时 化学键与化学反应中的能量变化课件 鲁科版必修2

第3课时化学键与化学反应中的能量变化 第2章第1节化学键与化学反应 学习目标 1 理解化学反应中能量变化的主要原因 化学键的断裂和形成 2 了解吸热反应和放热反应的概念 熟知常见的吸热反应和放热反应 3 能够认识化学反应中能量变化对生产和生活的意义 核心素养 1 宏观辨识 理解化学反应中能量的变化取决于反应物与生成物的总能量相对大小 2 微观探析 从化学键的断裂和形成 在本质上认识化学能量与化学变化的本质 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 实验探究 一 化学能与热能的相互转化 手感到热 升高 放出 发凉 黏在一起 吸收 高 放出 2 实验结论每一个化学反应都伴随着能量变化 有的能量 有的能量 释放 吸收 1 放热反应和吸热反应的概念 放出热量的化学反应为放热反应 吸收热量的化学反应为吸热反应 2 常见的吸热反应和放热反应 常见的放热反应有 燃烧反应 中和反应 金属与水或酸的反应 大多数化合反应 常见的吸热反应有 大多数分解反应 氢氧化钡晶体与氯化铵的反应 C CO22CO C H2O g CO H2等 解析 例1下列说法正确的是 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 放热反应在常温下一定很容易发生 反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 有的放热反应加热到一定温度引发后 停止加热反应也能继续进行A 只有 B 只有 C D 答案 解析加热才能发生的反应不一定是吸热反应 如铜在氯气中燃烧 放热反应在常温下不一定容易发生 如N2与H2合成NH3 反应是放热还是吸热取决于反应物 生成物所具有的总能量的相对大小 易错警示 1 三个不一定 需加热才能发生的反应不一定是吸热反应 如碳和氧气的反应 放热反应常温下不一定容易发生 如铝热反应 吸热反应也不一定需要加热 如Ba OH 2 8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应 2 化学反应必然有能量变化 但有能量变化的过程不一定发生化学反应 解析 例2下列反应过程中的能量变化与如图一致的是 答案 解析A项 铝热反应属于放热反应 反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量 正确 B C D三项均为吸热反应 反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量 错误 规律总结 判断反应放热或吸热的依据是根据反应物和生成物总能量的相对大小 放热反应 反应物总能量 生成物总能量 吸热反应 反应物总能量 生成物总能量 1 化学反应中能量变化与化学键的关系 微观角度 1 化学反应过程 二 化学反应中能量变化的原因分析 2 化学反应中能量变化的原因 吸收 释放 3 根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时能量的变化情况 断裂1molH2和molO2中的化学键吸收的总能量 形成1molH2O时释放的总能量 燃烧1molH2生成水蒸气时能量kJ 436kJ 249kJ 685kJ 930kJ 放出 245 2 化学反应的能量变化与物质内部能量的关系 宏观角度 大于 小于 3 化学反应中能量的转化形式主要是化学能与之间的相互转化 也有其他形式的能量转化 如化学能可以转化成光能 电能等 热能 放热反应与吸热反应比较 例3硅是太阳能电池的重要材料 工业冶炼纯硅的原理是 粗硅冶炼 SiO2 2CSi 2CO 精炼硅 Si 3HClSiHCl3 H2 SiHCl3 H2Si 3HCl 化学反应与能量变化如图所示 回答下列问题 1 是 反应 是 反应 是 反应 填 吸热 或 放热 2 反应 破坏反应物中的化学键所吸收的能量 填 大于 或 小于 形成生成物中化学键所放出的能量 答案 解析 吸热 放热 吸热 小于 解析因为反应 是放热反应 所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 例4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键断裂时吸收的能量为A 920kJB 557kJC 436kJD 188kJ 答案 解析 规律总结 反应中放出 吸收能量的计算 吸收能量值 E吸 E放 放出能量值 E放 E吸 E吸表示反应物断裂化学键吸收能量 E放表示生成物形成化学键释放能量 学习小结 达标检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 化学反应过程中不一定都有能量变化 2 镁带燃烧时 化学能全部转化为热能 3 有能量放出的变化都是放热反应 吸收能量的变化都是吸热反应 4 对于放热反应2H2 O22H2O来说 断裂1个H H键和1个O O键所吸收的能量小于形成1个H O键所放出的能量 5 由O O O2 放出能量493kJ 和N N N2 放出能量946kJ 可得在常温下氮气比氧气稳定 答案 1 2 3 4 5 6 2 下列关于反应能量的说法中正确的是A 化学反应中的能量变化 都表现为热量的变化B 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C 已知反应 Zn s CuSO4 aq ZnSO4 aq Cu s 为放热反应 则反应物总能量 生成物总能量D 相同条件下 如果1mol氢原子所具有的能量为E1 1mol氢分子的能量为E2 则2E1 E2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 解析化学反应中的能量变化 不是都表现为热量的变化 还可能有其他能量的变化 如光能等 A项错误 放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 C项错误 分子变成原子需要破坏化学键 吸收能量 2E1 E2 D项错误 3 将铁粉和硫粉混合后加热 待反应一发生即停止加热 反应仍可持续进行 直至反应完全生成新物质硫化亚铁 这现象说明了A 该反应是吸热反应B 该反应是放热反应C 铁粉和硫粉在常温下可以发生反应D 硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析反应发生后停止加热 反应仍可持续进行说明反应为放热反应 A错误 B正确 反应需要加热才能发生 常温下不能进行 C错误 反应是放热反应 所以反应物的总能量高于生成物的总能量 D错误 4 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 答案 1 2 3 4 5 6 解析 1 2 3 4 5 6 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 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 由图像可知 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 5 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 乙 甲 丙D 氢气和氧气的总能量小于水的能量 1 2 3 4 5 6 答案 解析 1 2 3 4 5 6 6 已知断开1molH H键 1molN H键 1molN N键分别需要吸收的能量为436kJ 391kJ 946kJ 一定条件下由氢气和氮气反应生成1molNH3需要 填 放出 或 吸收 kJ的热量 1 2 3 4 5 6 答案 46 放出 解析 解析根据化学方程式N2 3H22NH3 生成1molNH3时需要消耗0 5mol的N2和1 5mol的H2 因此