化学反应与能量的变化2(课件PPT).ppt 42页

' 我们已初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本章是在此基础上的拓展与提高。本章内容共分三节。第一节是“化学反应与能量的变化”，具体内容包括：反应热、焓变、热化学方程式的有关知识；第二节是“燃烧热　能源”；第三节是“化学反应热的计算”，具体内容包括：盖斯定律、反应热的计算等有关知识。 焓变、燃烧热、热化学方程式、盖斯定律等热化学理论、概念是比较抽象的，为了能初步理解这些理论、概念，学习时要注意以下几点：1．学习反应热的关键是反应热的推求，可按下列流程进行学习：对相关知识的简单回顾(相关基础)→提出问题(创设问题情境)→数据分析→讨论交流→形成认识→巩固理解。 2．对于抽象的内容，要利用教材中的图示，通过老师提供的电化学学习手段、多媒体软件等进行形象化学习。3．对于化学键断裂与形成和化学反应中能量变化的关系，从化学反应本质来认识，从微观的角度分析，带着问题去学习。 4．关于热化学方程式，可采取对比的方法启发思维。通过实例，能够比较容易地理解化学方程式的局限性，了解应用热化学方程式的必要性以及热化学方程式的定义。正确书写热化学方程式是学习的难点，一方面要将化学方程式和热化学方程式进行对比总结，另一方面要加强练习，及时巩固，形成良好的学习习惯。5．对燃烧热的学习，要明确该定义中的关键词，并加以举例说明，以明确研究燃烧热的限定条件。 6．结合教材中渗透的资源、能源和环保的知识，激发学习化学的兴趣，通过能源、环境等与现代社会有关的化学问题，培养社会责任感、使命感。通过自主学习、讨论交流、分析评价等方法，培养阅读能力、调查研究能力、交流与合作能力、综合分析能力等。7．在学习方法上，可以采用研究性学习的方式来进行。8．对于盖斯定律的学习，要明确解题模式：审题→分析→求解，计算要准确，并反思解题的关键处及易错处。 【本章重点】　理解反应热和焓变的含义；能正确书写热化学方程式；理解盖斯定律的意义；能应用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算；理解燃烧热的概念。【本章难点】　认识化学反应中的能量变化；会正确书写热化学方程式并会判断。 第一节　化学反应与能量的变化(共2课时) 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．了解热能与化学能的相互转化。3．了解吸热反应、放热反应、反应热的概念。 焓变　反应热1．反应热化学反应过程中所________的能量，叫反应热，它等于反应前后体系的________，用符号________表示，其单位常采用________。许多化学反应的反应热可以直接测量。 2．化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是__________________。任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键________时，需要________的相互作用，这需要________能量；当______________________________，即新化学键________时，又要________能量。3．放热反应与吸热反应当ΔH为“________”或ΔH________0时，为放热反应；当ΔH为“________”或ΔH________0时，为吸热反应。 答案：1．释放或吸收　热量变化　ΔHkJ/mol(或kJ·mol－1)2．化学键的断裂与形成　断裂　克服原子间　吸收　原子重新结合成生成物分子　形成　释放3．－　＜　＋　＞ 1．如何利用化学键的键能来计算反应热？提示：ΔH＝E(反应物分子化学键总键能)－E(生成物分子化学键总键能) 一、反应热　焓变1．反应热的定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量来表述，叫做反应热，又称为“焓变”，符号用ΔH。说明：①单位为kJ/mol或kJ·mol－1。②反应热描述的是化学反应前后的热量变化。③反应热描述的是一定温度下的热量变化。④任何化学反应都有反应热。 2．反应热产生的原因：由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量，则生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热。如：当1molH2与1molCl2在一定条件下反应生成2molHCl时，1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，1molCl2 分子中的化学键断裂时需要吸收243kJ的能量，而2molHCl分子中的化学键形成时要释放431kJ/mol×2mol＝862kJ的能量，如图所示。 H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)的反应热，应等于生成物分子形成时所释放的总能量(862kJ/mol)与反应物分子断裂时所吸收的总能量(679kJ/mol)的差，即放出183kJ/mol的能量。显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热(184.6kJ/mol)很接近(一般用实验数据来表示反应热。)由此可得：放热反应：生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量，ΔH为“－”或“ΔH＜0”。吸热反应：生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量，ΔH为“＋”或“ΔH＞0”。 3．根据质量守恒定律和能量守恒定律，特定反应的反应热数值应为生成物分子化学键形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量之差。4．由于反应后放出的热量使反应体系的能量降低(使环境的能量升高)，故放热反应的ΔH为“－”，ΔH＜0；而吸热反应使反应体系的能量升高(使环境的能量降低)，ΔH为“＋”，ΔH＞0。 5．化学变化过程中的能量变化，如图所示。 ●案例精析【例1】　根据要求回答：(1)下列各图中，表示反应是吸热反应的是(　　) (2)拆开1molH—H键，1molN—H键，1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，求1molN2生成NH3的焓变(ΔH)。 [解析](1)反应中的能量变化＝生成物总能量－反应物总能量，若大于0，则反应过程为吸热，小于0，则为放热，答案为A。(2)ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝(1molN≡N键键能＋3molH－H键键能)－6molN－H键键能，代入数据即可得结论。[答案](1)A　(2)ΔH＝－92kJ/mol[点评]能从能量和键能的角度准确理解ΔH的概念。 【例2】某些化学键的键能如下表(kJ·mol－1)(1)1molH2在2molCl2中燃烧，放出热量________kJ。(2)在一定条件下，1molH2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是________。a．Cl2＞Br2＞I2b．I2＞Br2＞Cl2预测1molH2在足量F2中燃烧比在Cl2中放热________。 [解析]本题涉及键能与吸、放热的关系，考查了键能与反应热的定量关系。(1)1molH2在2molCl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1mol，生成HCl2mol。则放出热量：431kJ·mol－1×2mol－436kJ·mol－1×1mol－247kJ·mol－1×1mol＝179kJ。(2)由于键能Cl—Cl键＞Br—Br键＞I—I键，故H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放热最少。推测键能F—F键＞Cl—Cl键，故知H2在F2中燃烧放热多。 [答案](1)179　(2)a　(3)多[点评]在化学反应中，旧化学键断裂时，需要吸收能量；当原子重新组合，形成新化学键生成新物质时，又要释放能量。断裂1mol化学键吸收的能量或形成1mol化学键释放出的能量就是该化学键的键能。 已知：H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示，请回答下列问题。 (1)a、b、c分别代表什么意义？a：__________________；b：________________；c：__________________。(2)该反应是________________反应(填“放热”或“吸热”)，ΔH______________0(填“＞”、“＜”或“＝”。)[答案](1)代表旧键断裂吸收的能量　代表生成新键放出的能量　代表反应热　(2)放热　＜ 下列说法正确的是(　　)A．焓变单位中kJ·mol－1，是指1mol物质参加反应时的能量变化B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜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，ΔH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，ΔH为“＋” [解析]焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反应，不一定指参加反应的物质，A错；在反应中物质所具有的总能量减少，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，断键时吸收能量，成键时放热，所以D错。[答案]C [点评]ΔH的单位中的kJ·mol－1是表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的计量数相同。如2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH(298K)＝－571kJ·mol－1，ΔH单位中的kJ·mol－1是指每摩尔“2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)”这个反应在298K时放出571kJ的热量。 下列说法中，正确的是(　　)A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热反应在常温下一定很容易发生C．反应是放热的还是吸热的，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．吸热反应在一定的条件下也能发生 [解析]本题考查的是放热反应与吸热反应的概念。化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热，主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。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。吸热反应一般开始时需加热，反应开始后也需不断加热才能使反应继续进行下去；放热反应开始时如果需加热，反应后会放出一定的热量，如果此热量足够大，可使反应维持下去，则反应过程中不需要再加热，如煤的燃烧，一旦加热使煤燃烧起来后就可继续燃烧下去，不需外界再加热。故正确答案为CD。[答案]CD 已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436kJ·mol－1，H—N键键能为391kJ·mol－1，根据化学方程式：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)；ΔH＝－92.4kJ·mol－1。则N≡N键的键能是(　　)A．431kJ·mol－1B．946kJ·mol－1C．649kJ·mol－1D．896kJ·mol－1 [解析]该题主要考查利用化学键键能计算化学反应的能量，据知识点可知：ΔH＝－(生成物键能总和－反应物键能总和)＝－[6EN—H－(3×EH—H＋EN≡N)]，得EN≡N＝6×EN—H－3×EH—H＋ΔH＝6×391kJ·mol－1－3×436kJ·mol－1－92.4kJ·mol－1＝946kJ·mol－1。[答案]B 下列反应属于吸热反应的是(　　)A．生石灰与水的反应B．木炭的燃烧C．盐酸和氢氧化钠的反应D．水煤气的生成反应[解析]A、B项都是化合反应，都是放热反应；C项是中和反应，是放热反应；D项是碳与水的反应，是吸热反应。[答案]D 下列物质加入水中显著放热的是(　　)A．固体NaOHB．生石灰C．无水乙醇D．固体NH4NO3[解析]物质溶解于水中的热效应属于了解的内容，也是最基本的感应化学现象的一个方面。如NaOH、CaO、浓硫酸溶于水都是典型的放热过程；NH4NO3溶于水是吸热的；C2H5OH、NaCl等溶于水热效应不明显。[答案]AB 在发生化学反应时总伴随着______________。在化学反应过程中________或________的热量，通常叫做反应热。符号：________，单位：________，比较反应热大小时应注意____________________。[答案]能量的变化　吸收　放出　ΔHkJ·mol－1ΔH的正负号 1．常见的放热反应(1)活泼金属与H2O或酸的反应。如：2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑(2)酸碱中和反应。如：2KOH＋H2SO4＝K2SO4＋2H2O(3)燃烧反应。如： (4)大多数化合反应。如：Na2O＋H2O＝2NaOH　CaO＋H2O＝Ca(OH)22．常见的吸热反应(1)大多数分解反应。如： (2)部分特殊反应。如：2NH4Cl(s)＋Ba(OH)2·8H2O(s)＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'