1、第1课时 焓变 反应热,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.从化学键变化的角度分析,化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。 2.一个确定的化学反应是吸热反应还是放热反应,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.化学反应的基本特征:一是物质发生了变化,二是能量发生了变化。,知识铺垫,新知预习,自主预测,2.反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化如图所示:由图可知,1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ, 1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ,2 mol HCl分子中的化学键
2、形成时释放的能量是862 kJ,则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应放出的能量为183 kJ。,知识铺垫,新知预习,自主预测,3.反应热、焓变的理解 (1)反应热是化学反应在一定条件下所释放或吸收的热量,符号是H ,单位是kJmol-1或 kJ/mol。 (2)焓(H)是与内能有关的物理量,焓变(H)是生成物与反应物的焓值差。 4.H的正、负与吸热、放热反应的关系 (1)放热反应是反应完成时,形成生成物释放的总能量大于破坏反应物吸收的总能量的反应。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低,故H ”)0,即H为 - (填“+”或“-”)。 (2)吸热反应是反应完成时,形
3、成生成物释放的总能量小于破坏反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收能量(能量来自环境)而使反应体系的能量升高,故H (填“”)0,即H为 + (填“+”或“-”)。,知识铺垫,新知预习,自主预测,5.有下列反应:氧化钙与水反应 碳酸氢钠受热分解 硫酸与氢氧化钠溶液混合 燃烧煤炭取暖 钠与水反应 胆矾受热失去结晶水, 其中为吸热反应的是,为放热反应的是。,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)化学变化过程是原子的重新组合过程 ( ) (2)化学反应可分为吸热反应和放热反应 ( ) (3)化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的 ( ) (4)吸热
4、反应过程是化学能转变为热能的过程 ( ) (5)生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5),知识铺垫,新知预习,自主预测,2.下列说法中正确的是( ) A.焓变是指1 mol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H0 C.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.反应过程中,旧键断裂吸收的总能量小于新键生成时放出的总能量,反应吸热,H为“+” 答案 C,探究一,探究二,焓变 反应热 问题探究 1.化学反应一定伴随能量的变化吗?为什么? 答案 一定。化学反应的本质是化学键的断裂和形成
5、,旧键断裂时一定要吸收能量,形成新键时要放出能量。一个化学反应中断裂化学键吸收的能量和生成化学键放出的能量不相等,因此化学反应都伴有能量变化。 2.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? 答案 放热反应。,探究一,探究二,3.反应热与化学键的键能有何关系? 答案 反应热=断裂化学键吸收的总能量-形成化学键放出的总能量。 4.如何计算某反应的反应热(H)? 答案 H=生成物本身具有的总能量-反应物本身具有的总能量=断裂化学键吸收的总能量-形成化学键放出的总能量。,探究一,探究二,知识归纳 1.反应热与焓变的关系2.焓变与物质化学键断裂与形成的关系 H=反应物总键能-生
6、成物总键能。 3.焓变与反应物、生成物能量的关系 H=生成物的总能量-反应物的总能量。,探究一,探究二,典例剖析 【典例1】 已知断裂1 mol HH键需吸收的能量为436 kJ,形成1 mol NH键放出的能量为391 kJ,根据化学方程式:N2+3H2 2NH3,1 mol N2完全反应放出92.4 kJ能量。则断裂1 mol NN键所需吸收的能量为( ) A.431 kJ B.945.6 kJ C.649 kJ D.896 kJ 解析 根据H=E总(断键)-E总(成键),设断裂1 mol NN键所需吸收的能量为E,则有E+3436 kJ-6391 kJ=-92.4 kJ,E=945.6
7、kJ。 答案 B,探究一,探究二,根据化学键断裂和形成时的能量变化值计算反应热 化学键的断裂要吸收能量,形成新化学键要释放能量,若反应物断键所吸收的总能量大于生成物成键所释放的总能量,则为吸热反应,反之则为放热反应。 即E总(断键)E总(成键),为吸热反应;E总(断键)E总(成键),为放热反应。H=E总(断键)-E总(成键)。 利用化学键断裂和形成时的能量变化值计算反应热,要准确判断化学键断裂或生成的数量。,探究一,探究二,变式训练1某些化学键的键能(kJmol-1)如下表:,(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧,放出的热量为 kJ。 (2)在一定条件下,1 mol H2分别与足量
8、的Cl2、Br2、I2反应,放出热量由多到少的顺序是 (填字母)。 A.Cl2Br2I2 B.I2Br2Cl2,探究一,探究二,解析 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧,参加反应的H2和Cl2都是1 mol,生成2 mol HCl,则放出的热量为436 kJmol-11 mol+243 kJmol-1 1 mol-431 kJmol-12 mol=-183 kJ。(2)反应H2+X2=2HX中,若1 mol H2和1 mol X2反应生成2 mol HX,就有1 mol HH键和1 mol XX键断裂,有2 mol HX键形成。放出的热量Q(HX)=2E(HX)-E(HH) -E
9、(XX),将题中数据代入计算可得:Q(HCl)Q(HBr)Q(HI)。故A正确。 答案 (1)183 (2)A,探究一,探究二,吸热反应与放热反应的比较 问题探究 1.氨气液化会放出热量,是放热反应吗? 答案 不是。因为氨气液化是物理变化。 2.需要加热的反应一定是吸热反应吗?不需要加热的反应一定是放热反应吗?,探究一,探究二,知识归纳 1.放热反应与吸热反应的比较 (1)形成原因。 放热反应:反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量; 吸热反应:反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。 (2)与化学键强弱的关系。 放热反应:生成物成键时释放出的总能量大于反应物断键时吸收的总能量; 吸热反应
10、:生成物成键时释放出的总能量小于反应物断键时吸收的总能量。,探究一,探究二,(3)图示 放热反应:,吸热反应:,探究一,探究二,探究一,探究二,探究一,探究二,典例剖析 【典例2】 下列说法中正确的是( ) 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 放热反应在常温下一定很容易发生 反应是吸热还是放热可以看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 某些吸热反应在一定条件下也能发生 A. B. C. D. 解析 反应是吸热还是放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。某些放热反应和某些吸热反应在不加热条件下也能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应,例如C+O2 CO2的
11、反应为放热反应,但反应开始也需要加热,即需要向反应体系先提供一定的能量。 答案 D,探究一,探究二,(1)需要加热才能进行的反应不一定都是吸热反应,如木炭的燃烧。 (2)常温下就能进行的反应不一定都是放热反应,如氢氧化钡晶体和氯化铵固体的反应。 (3)任何化学反应都伴随着能量变化,但能量变化不一定都表现为热量变化,还可能以声、光、电等形式表现出来。 (4)放出热量(或吸收热量)的物质变化过程不一定是放热反应(或吸热反应),如水蒸气冷凝为液态水放热,干冰升华吸热,它们不是放热反应或吸热反应,而是物理变化过程。,探究一,探究二,变式训练2下列说法正确的是( ) A.物质发生化学反应都伴随着能量变化
12、 B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C.凡是经过加热而发生的反应都是吸热反应 D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量 解析 物质发生化学反应都伴随着能量变化,而伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化(如物质发生“三态”变化、核变化也都伴有能量变化,但不属于化学变化),故A项正确,B项错误。某些放热反应也需要加热才能发生,C项错误。在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量(设为x)、生成物的总能量(设为y)与反应放热还是吸热之间的关系为:xy,化学反应为放热反应;xy,化学反应为吸热反应,故D项错误。 答案 A,1,2,3,4,1.关于化学反应与能量的说法正
13、确的是( ) A.中和反应是吸热反应 B.燃烧属于放热反应 C.化学键断裂放出能量 D.反应物总能量与生成物总能量一定相等 解析 中和反应是放热反应,A项错误;燃烧是放热反应,B项正确;化学键断裂吸收能量,C项错误;反应物的总能量和生成物的总能量一定不相等,D项错误。 答案 B,1,2,3,4,2.对于放热反应2H2+O2 2H2O,下列说法中正确的是( ) A.2 mol H2O所具有的总能量大于2 mol H2和1 mol O2所具有的总能量,反应开始时不需要加热 B.2 mol H2和1 mol O2所具有的总能量大于2 mol H2O所具有的总能量,反应开始时需要加热 C.2 mol
14、H2和1 mol O2所具有的总能量等于2 mol H2O所具有的总能量,反应开始时不需要加热 D.反应物H2和O2所具有的总能量与产物H2O所具有的总能量之间没有任何关系 解析 因为2H2+O2 2H2O是一个放热反应,所以2 mol H2和1 mol O2所具有的总能量大于2 mol H2O所具有的总能量。反应开始时需要点燃或加热。 答案 B,1,2,3,4,3.右图所示是一个测量化学反应是吸热还是放热的简易实验装置,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,然后注入足量的盐酸,请根据要求完成下列问题: (1)有关反应的离子方程式是 ,小试管中看到的现象是
15、 。 (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“吸热”)反应。,1,2,3,4,解析 Al与盐酸反应放出的热,使锥形瓶中气体温度升高,压强增大,导致S形导管左端液面下降,右端液面上升。 答案 (1)2Al+6H+=2Al3+3H2 铝片溶解,有气泡产生 (2)下降 反应放出的热量使锥形瓶内气体温度升高,压强增大 放热,1,2,3,4,4.已知断裂1 mol NN、HH键需吸收的能量分别为945.6 kJ、436 kJ,形成1 mol NH键放出的热量为391 kJ。计算可知1 mol N2完全反应生成NH3的反应热为 ,1 mol H2完全反应生成NH3的反应热为 。,答案 H=-92.4 kJmol-1 H=-30.8 kJmol-1,
