人教版选修4 第1章第1节 化学反应与能量的变化（第1课时） 课件（39张）.pptx

第一章第一节化学反应与能量的变化 第1课时焓变反应热 1 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 2 通过生产 生活中的实例了解化学能与热能的相互转化 了解吸热反应 放热反应 反应热等概念 3 了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式 目标导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 一 化学反应的实质与特征1 实质 反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成 2 特征 既有 变化 又伴有 变化 能量转化主要表现为 的变化 基础知识导学 答案 物质 能量 热量 二 焓变反应热1 焓与焓变 h h kj mol kj mol 1 答案 2 反应热一定温度下 化学反应所或的热量称为反应热 研究证明 化学反应在恒压条件下的反应热与焓变 1 反应热的单位和焓变一样 为或 2 反应热描述的是化学反应前后的变化 3 任何化学反应都有 释放 吸收 相同 kj mol kj mol 1 反应热 热量 答案 3 反应热和焓变的关系 吸收 放出 焓 焓 等于 答案 4 常见的放热反应和吸热反应 1 常见的放热反应有 活泼金属与h2o或酸的反应 如2al 6hcl 2alcl3 3h2 酸碱中和反应 如2koh h2so4 k2so4 2h2o 燃烧反应 如2co o22co2 多数化合反应 如na2o h2o 2naoh cao h2o ca oh 2 铝热反应 如2al fe2o3al2o3 2fe 2 常见的吸热反应有 多数分解反应 如caco3cao co2 2nh4cl s ba oh 2 8h2o s bacl2 2nh3 10h2o c h2o g co h2 co2 c2co 合作探究1 化学反应放热还是吸热是否与反应条件有关 答案反应吸热还是放热与是否加热等条件无直接关系 答案 2 任何物质都具有一定的能量 怎样从物质所具有的总能量上理解放热反应和吸热反应 答案如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 发生化学反应时 有一部分能量就会以热能的形式释放出来 表现为放热反应 若反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 发生化学反应时 就会从环境吸收一部分能量 表现为吸热反应 答案 三 热化学方程式 1 概念表示参加反应的与的关系的化学方程式 2 意义热化学方程式既表明了化学反应中的变化 也表明了化学反应中的变化 物质的量 反应热 物质 能量 答案 3 热化学方程式与普通化学方程式的区别 微粒个数 物质的量 物质的量 化学式后 物质变化 物质变化 能量变化 答案 合作探究 答案 2 h的单位中mol 1的含义是什么 答案反应焓变单位中的mol 1表明参加反应的各物质的量与化学方程式中各物质的化学式的化学计量数相同 例如 h2 g o2 g h2o l h 298k 285 8kj mol 1 表示298k时 1molh2 g 与0 5molo2 g 反应生成1molh2o l 放热285 8kj 返回 答案 一 焓变 反应热的产生原因 重点难点探究 例1由右图分析 有关叙述正确的是 a a b c和b c a两个反应吸收或放出的能量不等b a b c是放热反应c a具有的能量高于b和c具有的能量总和d a b c是吸热反应 则b c a必然是放热反应 解析答案 解析本题考查化学反应中的能量变化 由图可知 b c的能量高于a的能量 则反应b c a一定是放热反应 反之a b c则是吸热反应 根据能量守恒定律 两反应的反应热在数值上相等 符号相反 答案d 焓变与反应物 生成物能量的关系一个化学反应是吸收能量还是放出能量 由反应物的总能量 e反 与生成物的总能量 e生 的相对大小来决定 若 e反 e生 则会放出能量 若 e反 e生 则需要吸收能量 如下图所示 归纳总结 变式训练1反应a b c h 0 分两步进行 a b x h 0 x c h 0 下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 解析答案 解析根据反应物和生成物能量的高低来分析 解决问题 化学反应都伴随能量变化 当反应物的总能量高于生成物的总能量时 该反应为放热反应 当反应物的总能量低于生成物的总能量时 该反应为吸热反应 反应 的 h 0 为吸热反应 故可排除a项和c项 反应 的 h 0 为放热反应 b项错误 故选d 答案d 解析 h 反应物键能总和 生成物的键能总和 所以 92 4kj mol 1 e n n 3 436kj mol 1 2 391kj mol 1 3 e n n 945 6kj mol 1 b 解析答案 反应热与键能的关系 1 化学键的断裂要吸收能量 形成新化学键要释放能量 若反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所释放的总能量 则为吸热反应 反之则为放热反应 即e总 断键 e总 成键 为吸热反应 e总 断键 e总 成键 为放热反应 h e总 断键 e总 成键 2 以h2与cl2反应生成hcl为例来说明 3 利用键能计算反应热时 要准确判断化学键断裂或生成的数量 规律总结 变式训练2 2016 石家庄二中 通常人们把拆开1mol某化学键时吸收的能量看成该化学键的键能 键能的大小可以衡量化学键的强弱 也可以用于估算化学反应的反应热 h 化学反应的 h等于反应中断裂旧化学键吸收的能量与反应中形成新化学键释放的能量的差 一些化学键的键能数据如表所示 根据键能数据估算反应ch4 g 4f2 g cf4 g 4hf g 的反应热 h为 a 1940kj mol 1b 1940kj mol 1c 485kj mol 1d 485kj mol 1 解析答案 解析化学反应的反应热等于断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键放出的能量的差 根据键能数据可知 所求反应的反应热 h 414kj mol 1 4 155kj mol 1 4 489kj mol 1 4 565kj mol 1 4 1940kj mol 1 答案a 二 热化学方程式的书写及判断 一 热化学方程式的书写例3写出下列反应的热化学方程式 1 1molc2h5oh l 完全燃烧生成co2 g 和h2o l 放出1366 8kj热量 解析已知反应物的物质的量及放出或吸收的热量 要写出热化学方程式 关键是要确定与方程式中的化学计量数相对应的 h 解析答案 c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h 1366 8kj mol 1 2 1molc 石墨 与适量h2o g 反应生成co g 和h2 g 吸收131 3kj热量 解析1molc 石墨 完全反应吸收131 3kj热量 则相应的热化学方程式为c 石墨 s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol 1 解析答案 c 石墨 s h2o g co g h2 g h 131 3kj mol 1 3 1 7gnh3 g 发生催化氧化反应生成气态产物 放出22 67kj的热量 解析答案 热化学方程式的书写方法要求 1 遵循一般化学方程式的书写规则 一般不写反应条件 2 在方程式右端注明能量的变化 吸热反应 h 0 放热反应 h 0 3 要注明反应物和生成物的聚集状态 4 化学计量数只表示物质的 物质的量 因此可以是整数 也可以是分数 5 化学计量数改变 h要相应改变 逆反应的 h数值与正反应的相等 符号相反 方法总结 变式训练3根据要求 写出下列反应的热化学方程式 1 1molc2h4 g 与适量o2 g 反应 生成co2 g 和h2o l 放出1411kj的热量 2 1molal s 与适量o2 g 发生反应 生成al2o3 s 放出834 9kj的热量 3 23g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃 恰好完全反应 生成27g液态水和22 4lco2 标准状况 并放出683 5kj的热量 解析答案 解析 3 结合题意 首先确定某液态有机物的化学式为c2h6o 书写出化学方程式后注明每种物质的状态 再计算 h即可 答案 1 c2h4 g 3o2 g 2co2 g 2h2o l h 1411kj mol 1 2 2al s 3 2o2 g al2o3 s h 1669 8kj mol 1 3 c2h6o l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h 1367kj mol 1 二 热化学方程式的正误判断例4已知在25 101kpa下 1gc8h18 辛烷 燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48 40kj的热量 表示上述反应的热化学方程式正确的是 解析答案 解析在25 101kpa下 1molc8h18燃烧生成co2和液态水时放出的热量为 114g 5517 6kj 解答该题关键要看三点 a d项中显然不对应 错误 答案b 五看 法判断热化学方程式的正误一看方程式是否配平二看各物质的聚集状态是否正确三看 h的 符号是否正确四看反应热的单位是否为 kj mol 1 五看反应热的数值与化学计量数是否对应 方法总结 变式训练4在常温常压下 1gh2在足量cl2中燃烧生成hcl气体 放出92 3kj的热量 下列热化学方程式中正确的是 a h2 g cl2 g 2hcl g h 92 3kj molb h2 g cl2 g 2hcl g h 92 3kj mol 1c h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 1d 2hcl g h2 g cl2 g h 184 6kj mol 1 返回 解析答案 解析h2在cl2中燃烧生成hcl气体 1gh2燃烧放出92 3kj的热量 则1mol 2g h2燃烧放出184 6kj的热量 化学反应放出热量 h为 则h2在cl2中燃烧生成hcl气体的热化学方程式为h2 g cl2 g 2hcl g h 184 6kj mol 1 一个放热反应的逆反应是吸热反应 并且在其他条件相同时 h是原 h的相反数 则该题的四个选项中只有d是正确的 答案d 返回 1 下列说法正确的是 a 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应b 化学反应中的能量变化都表现为热量变化c 任何放热反应在常温下一定能发生d 反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热解析化学反应的能量变化可以表现为很多方面 如转化为热能 电能 光能等 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都是在一定条件下发生的 反应开始需要加热的反应可能是吸热反应 也可能是放热反应 d 随堂达标检测 1 2 3 解析答案 2 化学反应a2 g b2 g 2ab g 的能量变化如图所示 下列有关叙述正确的是 a 每生成2molab g 吸收bkj热量b 反应热 h a b kj mol 1c 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量d 断裂1mola a键和1molb b键 放出akj能量 解析答案 1 2 3 解析根据图像可知 反应物的总能量低于生成物的总能量 该反应是吸热反应 每生成2molab g 吸收 a b kj热量 a c项错误 根据反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值可知 该反应热 h a b kj mol 1 b项正确 化学键断