人教版选修4 第1章第1节 化学反应与能量的变化 课件（33张）.ppt

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第1课时焓变反应热 阅读思考 自主检测 任务一 阅读教材第一章的前言 认真领会其中的含义 回答下列问题 1 化学反应过程中 除了物质的变化外 一定还伴随着什么变化 提示化学反应过程中 除了物质变化外 一定还伴随着能量变化 2 根据化学反应中的能量变化 我们将化学反应分为哪两类 常见的放热反应和吸热反应有哪些 提示根据化学反应中的能量变化 我们将化学反应分为放热反应和吸热反应 常见的放热反应有燃烧 酸碱中和反应等 常见的吸热反应有金属氧化物的还原反应和许多分解反应等 3 化学反应过程中的两条守恒定律是什么 它们在反应体系及其变化中又是如何体现的呢 提示质量守恒定律和能量守恒定律 能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础 阅读思考 自主检测 任务二 认真阅读教材第2页到第3页的内容 分别完成下列任务 1 什么是焓 什么是焓变 焓变的符号 单位分别是什么 提示焓是与物质的内能有关的物理量 生成物和反应物的焓值差叫焓变 符号是 h 单位常用j mol 1或kj mol 1 阅读思考 自主检测 2 分析教材第2页图1 1 试计算反应h2 g cl2 g 2hcl g 的能量变化 阅读思考 自主检测 提示由图可以看出 旧键断裂吸收能量 新键形成放出能量 在h2 g cl2 g 2hcl g 的过程中 当1molh2与1molcl2在一定条件下反应生成2molhcl时 化学键断裂时需要吸收能量 吸收的总能量为436kj 243kj 679kj 化学键形成时要释放能量 释放的总能量为431kj 431kj 862kj 反应过程释放的能量为862kj 679kj 183kj 该反应为放热反应 用反应热 焓变 来表示该反应的能量变化为 h 183kj mol 1 阅读思考 自主检测 1 下列说法中正确的是 a 放热反应不需要加热就能反应b 物质发生化学变化都伴随有能量的变化c 吸热反应不加热就不能反应d 吸热反应在任何条件都不能发生答案 b 阅读思考 自主检测 2 下列说法中正确的是 a 焓变是指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 反应过程中 旧键断裂吸收的总能量小于新键生成时放出的总能量 反应吸热 h为 答案 c 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 探究问题1 如何判断某个反应是吸热反应 还是放热反应 提示 1 可以根据旧键断裂吸收的能量与新键形成时放出的能量的相对大小判断 2 根据反应物和产物内能的大小判断 3 根据反应焓变的正负号判断 2 反应热与焓变有何关系 提示等压条件下 反应的焓变等于反应的反应热 3 化学键的键能是形成 或拆开 1mol化学键时释放 或吸收 的能量 如何利用键能计算反应的焓变 提示反应热 反应物的总键能 生成物的总键能 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 知识点拨一 放热反应和吸热反应1 从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析 如图所示 放热反应吸热反应 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 从化学反应实质的角度分析 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 二 焓变与反应热1 焓变 h h h 生成物 h 反应物 单位j mol 1或kj mol 1 放热反应的 h0 2 反应热指当化学反应在一定温度下进行时 反应所放出或吸收的热量 通常用符号q表示 单位j mol 1或kj mol 1 放热反应的反应热q0 3 焓变与反应热的关系对于等压条件下进行的化学反应 如果反应中的能量变化全部转化为热能 则有如下关系 h qp 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向一化学反应中能量变化的原因解析下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 由a bx为吸热反应 故x的能量大于a和b的能量和 可排除a项和c项 而总反应a bc为放热反应 故c的能量小于a和b的能量和 b项错误 d项正确 答案 d 规律方法点拨化学反应中的能量曲线一般以体系能量为纵坐标 反应过程为横坐标 解答这类题时要特别注意 吸热反应的生成物能量高于反应物能量 放热反应的反应物能量高于生成物能量 破坏反应物中的化学键要吸收能量 形成生成物中的化学键会放出能量 消耗的能量减去放出的能量就是反应的热效应 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 1 a b c分别代表什么意义 a b c 2 该反应是反应 选填 放热 或 吸热 h0 填 或 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 答案 1 代表旧键断裂吸收的能量代表形成新键放出的能量代表反应热 2 放热 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向二放热反应和吸热反应的判断 例题2 下列说法中正确的是 需要加热方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 反应是吸热还是放热可以看反应物和生成物所具有的总能量的大小 某些吸热反应在一定条件下也能发生a b c d 解析 反应是吸热还是放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 放热反应和某些吸热反应在一定条件下都能发生 反应开始需加热的反应可能是吸热反应 也可能是放热反应 例如c o2co2的反应为放热反应 但反应开始也需要加热 即需要向反应体系先提供一定的能量 答案 d 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨对于放热反应和吸热反应 有以下几个观点需要深刻理解 1 反应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 有些吸热反应不但反应开始时需要加热 反应发生过程中仍需不断加热才能使反应继续进行下去 有的放热反应在反应开始时也需要加热 反应发生后会放出一定的热量 如果放出的热量可使反应维持下去 则反应过程中不需要再加热 否则也必须不断加热才能使反应继续进行下去 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 常温下就能进行的反应不一定都是放热反应 如氢氧化钡与氯化铵的反应 3 任何化学反应都伴随着能量变化 但能量变化不一定都表现为热量变化 还可能以声 光 电等形式表现出来 4 放出热量 或吸收热量 的物质变化过程不一定是放热反应 或吸热反应 如水蒸气冷凝为水放热 干冰升华吸热 它们不是放热反应或吸热反应 而是物理变化过程 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验2下列说法正确的是 a 物质发生化学反应都伴随着能量变化b 伴有能量变化的物质变化都是化学变化c 凡是经过加热而发生的反应都是吸热反应d 在一个确定的化学反应关系中 反应物的总能量总是高于生成物的总能量 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 物质发生化学反应都伴随着能量变化 而伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化 如物质发生 三态 变化 核变化也都伴有能量变化 故a项正确 b项错误 很多放热反应也需要加热才能发生 c项错误 在一个确定的化学反应关系中 反应物的总能量 设为x 与生成物的总能量 设为y 之间的关系为 x y 化学反应为放热反应 x y 化学反应为吸热反应 x y 对于任何一个化学反应 反应物的总能量与生成物的总能量都不相等 故d项错误 答案 a 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 考向三利用化学键断裂和形成时的能量变化值计算反应热 例题3 sf6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在s f键 已知 1mols s 转化为气态硫原子吸收能量280kj 断裂1molf f键需吸收的能量为160kj 形成1mols f键放出的能量为330kj 则s s 3f2 g sf6 g 的反应热 h为 a 1780kj mol 1b 1220kj mol 1c 450kj mol 1d 430kj mol 1 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 在化学反应中断键需要吸热 而形成新的化学键需要放热 由题意知1mols s 和3molf2 g 形成s原子和f原子共需要吸收能量是280kj 3 160kj 760kj 而生成1molsf6 g 时需形成6mols f键 共放出能量6 330kj 1980kj 因此该反应共放出的热量为1980kj 760kj 1220kj 所以该反应的反应热 h 1220kj mol 1 b项正确 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 规律方法点拨根据化学键断裂和形成时的能量变化值计算反应热 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 利用化学键断裂和形成时的能量变化值计算反应热时 要准确判断化学键断裂或生成的数量 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 成功体验3已知断裂1molh h键需吸收的能量为436kj 形成1moln h键放出的能量为391kj 根据化学方程式 n2 3h22nh3 1moln2完全反应放出92 4kj能量 则断裂1moln n键所需吸收的能量为 a 431kjb 945 6kjc 649kjd 896kj解析 h e总 断键 e总 成键 设断裂1moln n键所需吸收的能量为e 则有e 3 436kj 6 391kj 92 4kj e 945 6kj 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 1 关于化学反应与能量的说法正确的是 a 中和反应是吸热反应b 燃烧属于放热反应c 化学键断裂放出能量d 反应物总能量与生成物总能量一定相等解析 中和反应是放热反应 a项错误 燃烧是放热反应 b项正确 化学键断裂吸收能量 c项错误 反应物的总能量和生成物的总能量一定不相等 d项错误 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 2 对于放热反应2h2 o22h2o 下列说法中正确的是 a 2molh2o所具有的总能量大于2molh2和1molo2所具有的总能量 反应开始时不需要加热b 2molh2和1molo2所具有的总能量大于2molh2o所具有的总能量 反应开始时需要加热c 2molh2和1molo2所具有的总能量等于2molh2o所具有的总能量 反应开始时不需要加热d 反应物h2和o2所具有的总能量与产物h2o所具有的总能量之间没有任何关系解析 因为2h2 o22h2o是一个放热反应 所以2molh2和1molo2所具有的总能量大于2molh2o所具有的总能量 反应开始时需要点燃或加热 答案 b 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 3 右图所示是一个测量物质反应是吸热还是放热的简易实验装置 利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应 将铝片加入小试管内 然后注入足量的盐酸 请根据要求完成下列问题 1 有关反应的离子方程式是 小试管中看到的现象是 2 s形导管中液面a 填 上升 或 下降 原因是 说明此反应是 填 放热 或 吸热 反应 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 解析 al与盐酸反应是放热反应 使锥形瓶中气体温度升高 压强增大 导致s形导管左端液面下降 右端液面上升 答案 1 2al 6h 2al3 3h2 铝片溶解 有气泡产生 2 下降反应放出的热量使锥形瓶内气体温度升高 压强增大放热 重点难点探究 重要考向探究 随堂检测 4 已知断裂1moln n h h键需吸收的能量分别为945 6kj 436kj