高中化学 2.1.2化学键与化学反应中的能量变化 鲁科必修2

编辑ppt目标导航预习导引编辑ppt目标导航预习导引1.化学反应中物质变化的实质:反应物

生成物。2.旧化学键破坏时要吸收能量(E1),新化学键形成时要释放能量(E2)。3.若E1>E2,则反应吸收能量;若E1<E2,则反应释放能量。4.能量的转化形式可以是热能、电能、光能等。编辑ppt目标导航预习导引预习交流(1)有能量变化的过程一定是化学反应吗?请举例说明。答案:不一定。例如浓硫酸稀释时,会放出大量的热,氢氧化钠固体溶解时,也放出大量的热,而硝酸钾固体溶解时吸收大量的热,这三者都不是化学反应。(2)焦炭在空气中的燃烧反应是放热反应,为什么使焦炭燃烧还要点燃?答案:焦炭燃烧放热和使焦炭燃烧要点燃是两个不同的概念。在常温下,焦炭在空气中因未达到其着火点而不能燃烧,只有对其加热使温度升高到其着火点时才能燃烧,点燃是焦炭在空气中燃烧的反应条件。焦炭燃烧放热,是因为焦炭和氧气所具有的总能量高于燃烧产物(如二氧化碳)的总能量,燃烧时有一部分能量转变为热能等释放了出来。编辑ppt问题导学即时检测一二一、化学反应中的能量变化活动与探究请你参与完成下列实验方案,认真观察、记录实验现象并完成表中空白。编辑ppt问题导学即时检测一二编辑ppt问题导学即时检测一二迁移与应用例1氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中,正确的是(

)A.Q1+Q2>Q3

B.Q1+Q2>2Q3C.Q1+Q2<Q3

D.Q1+Q2<2Q3思路点拨:断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,二者的差值即为反应吸收或放出的热量。编辑ppt问题导学即时检测一二解析:燃烧反应H2+Cl22HCl是放热反应,反应中破坏1molH—H键和1molCl—Cl键,同时生成2molH—Cl键。因Q(放)=E2-E1>0,E1=Q1+Q2,E2=2Q3,所以Q1+Q2<2Q3。答案:D编辑ppt问题导学即时检测一二迁移训练1在25℃、101kPa的条件下,断裂1molH—H键吸收436kJ能量,断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量,形成1molH—Cl键放出431kJ能量。H2+Cl22HCl的化学反应可用下图表示:编辑ppt问题导学即时检测一二现有1molH2与1molCl2反应,生成2molHCl。请回答下列有关问题:(1)反应物断键吸收的总能量为

。

(2)生成物成键放出的总能量为

。

(3)H2+Cl22HCl是

(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)反应物总能量

(填“>”或“<”)生成物总能量。

答案:(1)679kJ

(2)862kJ

(3)放热(4)>编辑ppt问题导学即时检测一二化学反应中能量变化的实质:化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。旧化学键的断裂需要吸收能量,而新化学键的形成需要释放能量,因此,任何化学反应在生成新物质的同时必然都伴随着能量的变化。在化学反应过程中,最终是吸收能量还是释放能量,要看破坏旧化学键吸收的能量总和与形成新化学键释放出的能量总和的相对大小。若破坏旧化学键吸收的能量总和大于形成新化学键释放出的能量总和,该反应表现为吸收能量;反之,该反应则表现为释放能量。如图:E1>E2,反应吸收能量;E1<E2,反应放出能量。编辑ppt问题导学即时检测一二特别提示:一个化学反应释放能量还是吸收能量与反应条件无关,吸收能量的反应不一定需要加热,而释放能量的反应在常温下也不一定会发生。编辑ppt问题导学即时检测一二二、吸热反应与放热反应的判断活动与探究思考下列问题:加热条件下进行的反应是否一定是吸收能量的反应?常温下进行的反应是否一定是释放能量的反应?答案:不一定。化学反应是吸热的还是放热的,与反应条件无关,而是取决于反应过程中破坏旧化学键吸收总能量与形成新化学键释放出总能量的相对大小。加热条件下进行的反应有的放热(如C+O2CO2),有的吸热(如C+CO22CO)。常温下进行的反应有的放热(如中和反应),有的吸热[如NH4Cl与Ca(OH)2的反应]。编辑ppt问题导学即时检测一二迁移与应用例2下列各图中,表示吸热反应的是(

)解析:反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应。答案:A编辑ppt问题导学即时检测一二迁移训练2下列反应中,属于吸热反应的是(

)A.实验室制H2的反应B.实验室制CO2的反应C.酸碱中和反应D.石灰石的分解反应解析:实验室制H2的反应是Zn+2H+Zn2++H2↑,是放热反应;实验室制CO2的反应是CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,是放热反应;酸碱中和反应也是放热反应。答案:D编辑ppt问题导学即时检测一二(1)从能量转化的角度认识化学反应:①任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。②一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。反应物与生成物的能量差若以热能形式表现,即为放热或吸热。如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,反应为放热反应;如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,反应为吸热反应。如图:编辑ppt问题导学即时检测一二编辑ppt问题导学即时检测一二(2)常见的放热反应:①所有的燃烧反应;②酸碱中和反应;③活泼金属与酸或水发生的置换反应;④大多数化合反应;⑤铝热反应。(3)常见的吸热反应:①Ca(OH)2、Ba(OH)2与NH4Cl固体的反应;②大多数的分解反应;③碳与水的反应,如C+H2O(气)CO+H2;④以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如CO2+C2CO。编辑ppt问题导学即时检测1234561.下列说法正确的是(

)A.化学反应都伴随着能量的变化,通常表现为热量的变化B.需要加热的反应一定是吸收热量的反应C.水电解生成氢气和氧气的反应是吸热反应,又是分解反应,所以分解反应一定是吸收热量的反应D.放出热量的反应常温下易发生解析:化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,也可表现为光能或电能的变化,A项正确;反应是吸收还是放出能量,决定于反应物断键吸收的能量与形成生成物中的新键释放的能量的相对大小,与反应时是否加热或反应类型等无必然联系,B、C两项不正确;一个化学反应是否易发生与许多因素有关,放出热量的反应在常温下也不一定易发生,如燃烧反应等,D项不正确。答案:A编辑ppt问题导学即时检测1234562.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时,将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合摇动即会制冷。根据你的经验判断,该化学物质是(

)A.氯化钠 B.固态氢氧化钠C.固体硝酸铵 D.生石灰解析:考查化学物质和水混合时的热效应问题。氯化钠溶于水的能量变化不明显;固体硝酸铵溶于水是吸热的过程;固态氢氧化钠、生石灰溶于水是放热的过程。答案:C编辑ppt问题导学即时检测1234563.下列变化中属于吸热反应的是(

)①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A.①④ B.②③C.①④⑤ D.②④解析:该题应用排除法。①、③都不是化学反应;⑤是放热反应。特别注意:有些过程涉及热量变化,但不是化学反应。答案:D编辑ppt问题导学即时检测123456编辑ppt问题导学即时检测123456编辑ppt123456问题导学即时检测5.如图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5mL盐酸,试回答下列问题。(1)实验中观察到的现象是

。

(2)产生上述现象的原因是

。

(3)写出有关反应的离子方程式

。

(4)由实验推知,该反应中生成物的总能量

(填“大于”“小于”或“等于”)反应物的总能量。

编辑ppt123456问题导学即时检测解析:镁片和盐酸的反应放热,是由于反应物(Mg和HCl)的总能量高于生成物(MgCl2和H2)的总能量,放出的热通过小试管传递给饱和石灰水溶液,使饱和石灰水的溶解度变小而析出Ca(OH)2晶体。答案:(1)①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;③烧杯中溶液变浑浊(2)镁与盐酸反应产生H2,该反应为放热反应,Ca(OH)2在水中溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2固体(3)Mg+2H+Mg2++H2↑(4)小于编辑ppt123456问题导学即时检测6.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O已知:ⅰ.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。ⅱ.(1)H2O的电子式是

。

(2)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为

kJ。

编辑ppt123456问题导学即时检测解析:反应放出的热量等于生成2molCl2中的化学键