2023学年完整公开课版第1章第1节时41

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■课堂素养目标■1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2．了解化学能与热能的相互转化，了解常见的吸热反应、放热反应及反应热、焓变等概念。课前教材预案课堂深度拓展课末随堂演练课后限时作业1．焓焓变课前教材预案要点一焓变反应热HΔH2．反应热1概念：化学反应过程中所③______________的能量。2与焓变的关系：在恒压条件下的反应热等于焓变，单位为J/mol或J·mol－1。吸收或释放1．对应关系：放热反应，ΔH为“④______”或ΔH⑤______0；吸热反应，ΔH为“⑥______”或ΔH⑦______0。2．举例1molC和1molH2Og反应生成1molCO和1molH2，需吸收1315J的热量，则该反应的反应热ΔH＝⑧________________。－要点二焓变的符号与放热、吸热的关系＜＋＞＋1315J/mol化学变化过程中的能量变化如图所示：要点三反应热与反应物、生成物能量的关系ΔH＝生成物总能量－反应物总能量1．化学反应的本质及特点要点四反应热与化学键变化的关系2．焓变与物质化学键断裂及形成的关系H2g＋Cl2g===2HClg反应的能量变化示意图：化学键反应中能量变化1molA—B化学键反应中能量变化H—H吸收⑬_______kJ共吸收⑮_______kJCl—Cl吸收⑭_______kJH—Cl放出⑯_______kJ共放出⑰_______kJ结论H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应热ΔH＝－183kJ·mol－1436679243431862生成物反应物反应物生成物1．从化学键的角度微观角度分析化学反应的实质是化学键的断裂和形成，也是化学反应中能量变化的本质原因。课堂深度拓展考点一化学反应本质和能量变化的原因 特别提示：化学键断裂吸收能量而不释放能量，化学键形成释放能量而不吸收能量。2．从反应物和生成物所具有总能量的相对大小的角度宏观角度分析如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出能量，反应为放热反应；如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时吸收能量，反应为吸热反应。正确理解反应热与焓变反应热(Q)焓变(ΔH)含义当反应物和生成物具有相同的温度时，所吸收或释放的热量生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差相互关系恒压条件下进行的反应的反应热(Q)就是焓变(ΔH)答案C【变式1】下列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．氧化钙与水反应答案A解析反应中生成物总能量高于反应物总能量，该反应吸热。燃烧反应、铝热反应、氧化钙溶于水都为放热反应；碳酸钙高温受热分解为吸热反应。A项符合题意。1．能量分析判断1ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量。当ΔH>0时，反应吸热；当ΔH<0时，反应放热。2ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。反应物的键能越小，稳定性越弱，破坏它需要的能量就越小；生成物的键能越大，稳定性越强，形成它释放的能量就越大。当ΔH>0时，反应吸热；当ΔH<0时，反应放热。考点二吸热反应、放热反应的判断化学反应热效应的理解1吸热反应和放热反应均指化学反应而不是纯粹的热现象。浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶于水等放出热量，但不是放热反应；硝酸铵晶体溶于水、物质的电离等吸收热量，但不是吸热反应。2化学反应中的能量变化通常以热量形式表现出来。但也可转化为光能、电能、内能等。均遵循能量守恒定律。【例题2】下列有关化学能与热能的说法正确的是A．铝热反应属于吸热反应B．若某反应的反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为吸热反应C．H2―→H＋H的过程需要吸收能量D．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应思维导引：理解ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，以及断裂化学键一定吸收能量，形成化学键一定释放能量。答案C解析铝热反应属于放热反应，A项错误；反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，B项错误；H2―→H＋H的变化是断裂了H—H共价键，断裂化学键需要吸收能量，C项正确；一个反应是吸热反应还是放热反应取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，与反应的条件无关，有些放热反应也需要经加热才能发生，如燃烧反应，D项错误。反应是吸热还是放热与反应开始时是否需要加热无关，与反应类型化合、分解、置换、复分解反应，氧化还原反应和非氧化还原反应等没有直接的因果关系，只取决于反应物和生成物所具有总能量的相对大小。【变式2】下列反应符合图示能量变化的是A．电解Al2O3得到Al和O2B．BaOH2·8H2O与NH4Cl反应C．铝热反应D．灼热的炭与CO2反应答案C解析根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，当反应发生时会释放能量，故反应是放热反应。电解Al2O3得到Al和O2的反应是吸热反应，与图像不符，A项错误；BaOH2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，与图像不符，B项错误；铝热反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物，与图像相符，C项正确；灼热的炭与CO2反应生成CO，该反应是吸热反应，与图像不符，D项错误。课末随堂演练1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1所有的化学反应都伴有能量的变化，伴有能量变化的一定是化学反应。2反应热是指1mol物质参加反应时的能量变化。3在一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热。4放热反应的ΔH＜0；而吸热反应的ΔH＞0。答案1×2×3√4√2．已知：①4NH3g＋3O2g===2N2g＋6H2OgΔH＝－1269J·mol－1②下列说法正确的是A．断开1molO—O键比断开1molN—N键所需能量少448JB．断开1molH—O键与断开1molH—N键所需能量相差约726JC．由以上键能信息可知H2O的沸点比NH3高D．由元素非金属性的强弱可知H—O键的稳定性比H—N键弱答案B解析根据②可知断开1molO==O键比断开1molNN键所需能量少448J，A项错误；已知4NH3g＋3O2g===2N2g＋6H2OgΔH＝－1269J·mol－1，则12EH—N＋3×498J·mol－1－2×946J·mol－1－12EH—O＝－1269J·mol－1，得EH—O－EH—N≈726J·mol－1，所以断开1molH—O键与断开1molH—N键所需能量相差约726J，B项正确；物质的沸点与键能大小无关，与分子间作用力及氢键有关，C项错误；元素的非金属性越强，与H元素形成的化学键越稳定，非金属性：O>N，可知H—O键比H—N键的稳定性强，D项错误。答案B解析由图像可知，1molA2g与1molB2g反应生成2molABg时吸收a－bJ热量，A项错误、B项正确；由图像可知，反应物总能量小于生成物总量，C项错误；断裂化学键吸收能量，D项错误。4．生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，如表是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ941.7154.8283.0下列说法正确的是A．过程N2g―→2Ng放出能量B．过程Ng＋3Fg―→NF3g放出能量C．反应N2g＋3F2g===2NF3g的ΔH＞0D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则此过程中仍可能发生了化学反应答案B解析化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成需要释放能量，A项错误，B项正确；反应的ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝9417J/mol＋3×1548J/mol－6×2830J/mol＝－2919J/mol，C项错误；化学反应过程中必有化学键的断裂与形成，若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与形成，则是物理变化，D项错误。1下列关于反应A＋B===C＋D的说法正确的是________。A．反应前后原子的种类和数目一定不变B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应C．该反应若为放热反应，则不需要加热就一定