化学反应中能量变化

化学选修模块化学反应原理化学反应中的能量变化化学反应的焓变早在50万年前，人类就开始用“钻遂取火，以化腥臊”，火是人类开始走向文明的标志。关于“火”你联想到了什么，请每位同学发表自己的联想燃烧弹“火”是人类最初或当今社会人类的主要热源。在化学反应中产生“火”是一种特殊化学现象，有些反应不产生“火”但也会放出热量,还有些反应不仅不产生能量，还需要能量。问题:在化学必修2中化学变化过程中热效应(吸收或放出能量)用什么“用语”表达?温故知新问题1、什么叫反应热？用什么符号表示？单位是什么？反应热的“+”与“—”所表示的含义是什么？问题2、请你以氢气与氯气反应为例，从微观角度分析化学反应经历哪些阶段，哪些阶段是吸热反应，哪些阶段是放热反应？在此基础上，请你说一说为什么化学反应会伴随有能量的变化？1、1molH2与1molCl2化学键断裂吸收的总能量是多少？2、2molH与2molCl氢原子与氯原子结合成氯化氢时放出的总能量为多少?３、1mol氢气与1mol氯气反应的反应热是多少？4、反应后体系的能量是增加还是减少?【微观解释】679KJ

862KJ

5、结合上述的结论，请你思考化学反应的反应热与反应物及生成物哪方面性质有关？问题4：化学反应是放热还是吸热与反应物和生成物的键能有关。请你指出下面能量变化图中反应物及生成物的能量位置反应过程反应过程能量△H<0能量△H>0自学获得新知识化学科学上为了更普遍、更准确表达化学反应过程中吸收或放出的热量，我们的教材中引入一个新概念，请同学们打开书本看第2页的第三段，说一说这个概念叫什么？它与反应热有什么不同？它用什么符号表达?它的单位是什么？△H的正负值含义是什么？符号：△H；单位：KJ·mol-1

训练：请你写出下列化学变化过程的焓变

问题1、常温、常压条件下1molH2变成2mol氢原子吸收436KJ能量

问题2、根据问题1的结论，计算常温、常压条件下2mol氢原子变成1molH2的焓变？训练：请你写出下列化学变化过程的焓变问题3、标准状况下氢原子和氧原子形成1molH2O放出463KJ能量问题4、标准状况下1molH2

与足量氧气反应生成1molH2O放出285.8KJ热量问题5：根据问题3及问题4的结论，思考2molH2

与足量氧气反应生成2molH2O放出热量是多少，焓变是多少？为什么？讨论：问题3与问题4的焓变不同的原因是什么？信息：已知标准状况下N2和O2反应生成2molNO的焓变约是+180KJ·mol-1。在标准状况下将1molN2

分裂成N原子吸收946KJ热量，将1molO2分裂成O原子吸收498KJ热量，1molNO变成N原子和O原子吸收632KJ能量。请你说出化学反应的焓变与反应物的键能及生成物键能三者之间的关系。探究新知：化学反应焓变与反应物的键能及生成物键能三者之间的关系计算标准状况下N2和O2反应生成1molNO的化学反应焓变是多少？形成知识规律请你写出aA（g）+bB（g）=cC（g）化学反应焓变△H的计算式？（已知：1molA分子变成原子的焓变是△H1

，1molB分子变成原子的焓变是△H2，1molC分子变成原子的焓变是△H3）已知打开1molC-C键吸收347KJ，1molC-H键吸收413KJ，1molC-O键吸收358KJ，1molO-H键吸收464KJ，1molO=O键吸收498KJ，1molC=O键吸收805KJ，1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水的焓变？巩固训练:交流与讨论请观察下列表示的氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效应方程式，讨论为什么它们的焓变不同，说出你们的结论问题1：请你标出下面2幅图中每条直线代表的反应物（呈g、l、s）的状态或生成物（呈g、l、s）的状态。不同状态时对反应产生的焓变影响的示意图吗？

问题2：反应过程1在什么状态时△H最小？反应过程2在什么状态时△H最大？反应过程2能量生成物反应过程1

反应物生成物△H<0能量△H>0反应物问题4；根据上述分析，你知道为什么书写热化学方程式时，为什么要标明物质的状态吗？物质的状态分别用什么表达？水溶液状态表示方法？高考真题【例2】(2006江苏高考，8)下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者与后者的关系是①C(s)+O2(g)====CO2(g);ΔH1

1/2C(s)+1/2O2(g)====1/2CO2(g);ΔH2②S(s)+O2(g)====SO2(g);ΔH3

S(g)+O2(g)====SO2(g);ΔH4③2H2(g)+O2(g)====2H2O(g);ΔH52H2(g)+O2(g)====2H2O(l);ΔH6④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g);ΔH7CaO(s)+H2O(l)====Ca(OH)2(s);ΔH8小结讨论：讨论：物质的能量大小所表达的含义有多种，在物理学科中物质的能量可以是核能、也可能是内能。我们这节课所描述的物质能量又是物质哪一方面的能量呢？讨论:如下图所示,在能量变化示意图中,键能越大的物质,其所在位置越高还是越低?物质的状态与位置关系又是怎样的呢?生成物反应过程1

反应物△H<0能量问题；CO（g）+H2O（g）=CO2（g）

+H2（g）的正反应能量变化示意图如下，请你画出CO（g）+H2O（g）=CO2（g）

+H2（g）的逆反应能量变化示意图，并说出逆反应的焓变？

学习新方法问题9：灰锡（以粉末状态存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn（s，白）+2HCl（aq）==SnCl2（aq）+H2（g）；△H1②Sn（s，灰）+2HCl（aq）==SnCl2（aq）+H2（g）；△H2③Sn（s，灰）====Sn（s，白）；△H3=+2.1KJ·mol-1下列说法正确的是（）A.△H1

＞△H2B.

锡在常温下以灰锡状态存在C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应D.在相同条件下，相同物质的量的灰锡与白锡分别与氯气反应放出能量，白锡更多些化学反应质量守恒

宏观性质

微观解释

化学反应前后，元素的种类及原子的个数均保持守恒。化学反应只是原子间的重新组合的结果。宏观性质

能量的变化

微观解释

反应物断键所需能量与生成物形成新键放出能量不同，反应体系所具有的的总能量发生改变放热反应吸热反应E反应物的能量总和生成物的能量总和反应过程中放热E生成物的能量总和反应物的能量总和反应过程中吸热练习练习１．分析右图的能量变化示意图，下列选项正确的是

A．2A+B==2C△H<OB．2C==2A+B△H<0C．2A(g)+B(g)==2C(g)△H>0D．2A(g)+B(g)==2C(g)△H<0谢谢练习：氧氧双键键能为498KJ·mol，氢氢键键能为436KJ·mol，氢氧键键能464KJ·mol，则2mol氢气与1mol氧气焓变是多少？若1mol氢气与0.5mol氧气焓变又是多少?问题；标准状况下拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要能量是436KJ、391KJ、946KJ，则1molN2

生成NH3的焓变是

，1molH2

生成NH3

的焓变是

。标准状况下N2和H2反应生成1molNH3的逆反应焓变？

【思考】1、液态水转化成气态水的过程是吸热还是放热？2、某反应物呈液体比呈气体，反应中吸收的能量______(多或少)，反之，则反应中吸收的能量就_______。如果生成物呈液体比它呈气态，反应中放出的能量就_______(多或少)

，反之，则反应中放出的能量就__________。多少多少高考真题问题9：灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知：①Sn（s，白）+2HCl（aq）==SnCl2（aq）+H2（g）；△H1②Sn（s，灰）+2HCl（aq）==SnCl2（aq）+H2（g）；△H2③Sn（s，灰）====Sn（s，白）；△H3=+2.1KJ·mol-1下列说法正确的是（）A.△H1＞△H2B.

锡在常温下以灰锡状态存在C.

灰锡转化为白锡的反应是放热反应D.

在相同条件下，相同物质的量的灰锡与白锡分别与氯气反应放出能量，白锡更多些题1：下图是一种“即热饭盒”的结构示意图，这种饭盒携带方便，可随吃随用，使用起来非常方便。常被用于野外郊游。进餐时撤去底部的厚纸板，几分钟后，由于在铁粉的催化作用下，镁粉很容易跟水发生反应，反应的方程式为：Mg+2H2O====Mg(OH)2↓+H2↑，放出大量的热，反应提供的热量使饭菜变热，人们就可以进食了。问题与讨论：①为什么要加入铁粉？在该反应中铁粉的作用是什么？②实际上，该过程构成了原电池，试分析该原电池的阴极、阳极，并写出各个电极上发生的电极反应方程式。③铁粉还可以用什么物质代替？试写出几种替代物质，并对该替代物质的性质做一总结。实际上，医用即热式加热棒（用于打点滴时对药液的加热）的原理与该饭盒结构和原理相似。一般由铁粉、碳粉和水构成，使用前隔绝空气。若使用时，把外层塑料膜撕开即可，然后缠绕在吊瓶的输液管上，即可起到对药液加热的作用。H中正负含义是什么?结合你学过的知识谈谈你对△H中“△”的理解

△H＜0为放热反应，△H＞0为吸热反应科学探究新知识：反应热产生的原因问题5：同桌两位同学讨论，从微观角度分析化学反应，化学反应经历哪些阶段，每个阶段需要吸收还是放出能量？请你以氢气与氯气反应为例进行说明问题7：根据上述的计算过程，请你用下列的化学反应过程能量图表达1molN2

和1molO2分别变成N原子和O原子，N原子和O原子生成2molNO的能量变化示意图。结合此图请你说明化学反应通常需要一定条件的原因？训练4：若一位成年人每天约需要12000KJ能量，若考虑能量完全由葡萄糖提供，应食用葡萄糖的质量是多少？演示实验：熔化的氯酸钾与面包屑反应“火”是人类最初或当今社会人类的主要热源。在化学反应中