选修四同步学案第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化Word版

1、优选文档优选文档PAGEPAGE6优选文档PAGE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【今日目标】1.由能量转变的原因解析吸热和放热反应。2认识反应热和焓变的涵义。3由化学键理论解析能量转变的原因。【学习过程】一、焓变与反应热1.看法(1)焓变(H)定义：焓(H)是与内能有关的物理量。在必然条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变(H)决定。常用单位：kJ/mol(或kJmol1)。(2)反应热：恒压条件下，反应的热效应等于焓变。所以常用H表示反应热。2化学反应过程中有能量变化的原因以下列图：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反

2、应的能量变化表示图(1)实质：断裂1molH2分子中的化学键需要吸取436kJ的能量。断裂吸取243kJ的能量。形成1molHCl分子中的化学键需要放出431kJ的热量。1molCl2分子中的化学键需要(2)结论：该反应放出的能量为2431kJ，吸取的能量为(436243)kJ，故为最后放出能量的反应，两者的热量差为183kJ。3吸热反应和放热反应放热反应：形成生成物释放的总能量大于破坏反应物吸取的总能量。反应放出能量而使系统的能量降低。H为“”或H0。1任何化学反应必然陪同能量的变化吗？【提示】必然。2浓H2SO4溶于水放出大量的热，是放热反应吗？【提示】不是。因为这是个物理变化。二、反应热

3、与自己能量、化学键的关系及简单计算【问题】若反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应还是吸热反应？【提示】放热。反应热与化学键键能有何关系？【提示】反应热断裂化学键吸取的能量形成化学键放出的能量。如何计算某反应的反应热(H)?【提示】H生成物自己拥有的总能量反应物自己拥有的总能量断裂化学键吸取的能量形成化学键放出的能量。1反应热与自己能量的关系2化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应过程是原子重新组合的过程，反应物分子内化学键的断裂需要吸取能量，生成新物质时形成新的化学键要放出能量。两者的能量差，就决定了能量的变化。(1)当E1E2时，反应吸取能量；(2)当E1E2时，反应释放能量

4、。3H的计算方法H生成物所拥有的总能量反应物所拥有的总能量。H断键吸取的总能量成键释放的总能量。【注意】1破坏反应物中的化学键吸取的能量越小，说明反应物越不牢固，自己的能量越高。2形成生成物的化学键放出的能量越多，说明生成物越牢固，自己的能量越低。【典例精析】例1、以下说法正确的选项是()A焓变单位中kJmol1，是指1mol物质参加反应时的能量变化B当反应放热时H0，反应吸热时H0C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kJmol1A错；，是指每摩尔详尽的反应，不用然指

5、参加反应的物质，在反应中物质所拥有的总能量减少，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，断键时吸取能量，成键时释放能量，所以D错。【答案】C本题易错选A，H中的单位kJ/mol可理解为每摩尔的反应，是表示参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中物质的计量数相同，而不用然是每摩尔的物质。例2、已知翻开1molH2、1molO2中的化学键需要耗资的能量分别为436kJ、496kJ，形成1molHO键释放的能量为463kJ。试说明2molH2(g)在适合O2中燃烧生成水蒸气的能量变化。【解析】先分别求出反应过程放出能量和吸取能量的大小，尔后求出反应过程中的能量变

6、化。依照化学方程式2H2O2=2H2O，该反应断键吸取的能量为2436kJ1496kJ1368kJ，该反应成键放出的能量为4463kJ1852kJ，所以共放出能量484kJ。【答案】2molH2(g)在适合O2中燃烧生成水蒸气时，放出484kJ的能量。三、吸热反应与放热反应比较【问题导思】需加热的反应必然是吸热反应吗？常温下进行的反应必然是放热反应吗？【提示】不用然。常有的吸热和放热反应有哪些？【提示】常有的吸热反应：大多数分解反应，Ba(OH)8H2O与NH4Cl反应等。常有的放热反应：中和反应、金属与酸、燃烧、化合反应(大多数)等。种类放热反应吸热反应比较图示大多数化合反应大多数分解反应中

7、和反应实例Ba(OH)28H2O晶体与氯化铵的反应金属与酸的反应以C、CO为还原剂的氧化还原反应燃烧反应铝热反应【注意】吸热反应与放热反应与条件无必然的联系。需加热的反应不用然是吸热反应。有的反应开始时需加热，但反应发生后会放出必然的热量，可以保持该反应连续进行，如CO2点燃,CO2。【典例精析】例3、由图解析，以下说法正确的选项是()AABC和BCA两个反应吸取或放出的能量不等BABCH0，则BCAH0【解析】本题观察焓变与放热、吸热反应的关系。由图可看出，B和C的焓之和高于A的焓，则反应BCA必然是放热反应，H0；反之，ABC的反应必然是吸热反应。依照能量守恒定律，两反应吸取和放出的能量必

8、然相等。【答案】D例4以下反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A碳酸钙受热分解B乙醇的燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应D氧化钙与水反应【解析】生成物总能量高于反应物总能量，也就是说该反应是吸热反应。常有的吸热反应有水煤气的制取、大多数的分解反应、C与CO2的反应等。【答案】A例5、以下列图是一个简单测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，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，尔后注入足量的盐酸，请依照要求完成以下问题：(1)有关反应的离子方程式是_，试管中看到的现象_。(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“

9、吸热”)反应。【解析】Al与盐酸反应是放热反应，使锥形瓶中气压增大，以致S形导管左端液面下降，右端液面上升。【答案】33H2Al片溶解，有气泡产生(1)2Al6H=2Al(2)下降反应放出的热量使锥形瓶内气压增大放热【课堂训练及解析】1已知：能量越低的物质就越牢固，白磷转变为红磷是放热反应。据此，以下判断或说法中正确的选项是()A在相同的条件下，红磷比白磷能量高B在相同的条件下，白磷比红磷牢固C红磷和白磷的结构不相同D红磷简单发生自燃而白磷则不会自燃【解析】白磷转变为红磷是放热反应，故白磷的能量比红磷的高。能量越高物质越不牢固，则A、B、D都不正确。【答案】C2以下说法中不正确的选项是()A分

10、解反应大多数是吸热反应B氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应C燃料有足够的空气就能充分燃烧D放热反应的过程，都可以看作是“储藏”在物质内部的能量转变为热能、光能、电能等被释放出来的过程【解析】分解反应大多需供应热量破坏化学键，所以多数是吸热反应，A项正确；酸碱中和反应是典型的放热反应，B项正确；物质要燃烧，第一要达到着火点，即达到所需要的温度，其次要有足够的空气或其他反应物，C项错误；因化学反应的过程是“储藏”在物质内部的能量(化学能)转变为热能、电能或光能等释放出来的过程，也许是热能、电能或光能转变为物质内部的能量(化学能)被储蓄起来的过程，D项正确。【答案】C3以下说法正确的选项是()A反应热是

11、1mol物质参加反应时的能量变化B当反应放热时H0，反应吸热时H0C任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D在必然条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓的差值来决定【解析】化学反应过程中释放或吸取的热量称为反应热，A项错误；当反应放热时H0，B项错误；只有在等压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，因此C项错误；一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，也可以依照断键时吸取的能量与成键时放出的能量大小判断，D项正确。【答案】D4已知HH键键能(化学键断裂时吸取或形成时释放的能量)为436kJ/mol，NH键键能为391kJ/

12、mol，依照热化学方程式：N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4kJ/mol，可知NN键的键能是()A431kJ/molB946kJ/molC649kJ/molD896kJ/mol【解析】本题主要观察利用化学键键能计算化学反应的能量变化，H(生成物键能总和反应物键能总和)6E(3EENN6E3EH6391kJ/molNHHHN)，得ENNHHH3436kJ/mol92.4kJ/mol946kJ/mol。应选B。【答案】B5我国成功发射的“天宫一号”翱翔器的外壳覆盖了一种新式结构陶瓷资料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷资料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中经过以下反应制得：SiO2CN

13、2Si3N4CO该反应变化过程中的能量变化以下列图。回答以下问题。(1)上述反应中的还原剂是_，其还原产物是_。(2)该反应_(填“吸热”或“放热”)，反应热H_0(填“、”“或”“”)。【解析】(1)SiO2CN2Si3N4CO，反应中碳元素的化合价由0高升到2，氮元素的化合价由0降低到3。故反应中的还原剂是C，还原产物为Si3N4。(2)该反应过程中，反应物的总能量大于反应产物的总能量，为放热反应，H0。【答案】(1)CSi3N4(2)放热人品好的人，自带光芒，无论走到哪里，总会熠熠生辉。人活着，谁都会有烦恼，每天都有烦恼，最重要的是你不搭理烦恼，烦恼自然就没有了！所以，朋友们，最好的活法，就只要记住这两句话：烦恼每天有，不捡自然无！当你不快乐的时候，想想自己还剩下多少天可以折腾，还有多少时间够你作践。你快乐，这日过了；不快乐，一天也过了。想理解了，你就不再见生气了。当你烦恼的时候，想想人生就是减法，见一面少一面，活一天就少一天，还有什么好烦恼的呢，不忘人恩，不念人过，不思人非，不计人怨。不缺谁，很多谁，对得起良心就好。当你伤心的时候，想想生活就是一场经过，赤条条来，赤条条去，带不来一丝尘埃，带不走半片云彩。什么