高中化學(xué)人教版選修4第一章第一節(jié)第一課時(shí)

1、印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)第一章第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量本章包括本章包括“化學(xué)反應(yīng)與能量的化學(xué)反應(yīng)與能量的變化變化”、“燃燒熱能源燃燒熱能源”和和“化化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算”三節(jié)，屬于熱化三節(jié)，屬于熱化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)熱化學(xué)是研究化學(xué)反學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)熱化學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象的科學(xué)應(yīng)熱現(xiàn)象的科學(xué)印江民族中學(xué)印江民族中學(xué) 在必修在必修2中，已初步學(xué)習(xí)了化學(xué)與熱能的知識(shí)，中，已初步學(xué)習(xí)了化學(xué)與熱能的知識(shí)，對(duì)化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的關(guān)系、化學(xué)能與對(duì)化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的關(guān)系、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化有了一定的認(rèn)識(shí)，本章是在此基礎(chǔ)上熱能的相互轉(zhuǎn)化有了一定的認(rèn)識(shí)，本章是在此基礎(chǔ)上的擴(kuò)

2、展與提高的擴(kuò)展與提高 能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，本章能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，本章通過對(duì)化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，認(rèn)識(shí)熱化學(xué)原通過對(duì)化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，認(rèn)識(shí)熱化學(xué)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用，了解化學(xué)在解理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用，知道節(jié)約能源提高能量利決能源危機(jī)中的重要作用，知道節(jié)約能源提高能量利用率的實(shí)際意義用率的實(shí)際意義印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第一課時(shí)第一課時(shí) 焓變焓變 反應(yīng)熱反應(yīng)熱印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)1化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，還有能量的變化。

3、化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，還有能量的變化。這種能量的變化常以這種能量的變化常以_、_、_等形式表現(xiàn)出等形式表現(xiàn)出來。來。熱能熱能電能電能光能光能知識(shí)回顧知識(shí)回顧2化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，通常主要表現(xiàn)為_的變化。的變化。對(duì)化學(xué)反應(yīng)，以反應(yīng)過程中放熱或吸熱為標(biāo)準(zhǔn)劃分，分為放熱對(duì)化學(xué)反應(yīng)，以反應(yīng)過程中放熱或吸熱為標(biāo)準(zhǔn)劃分，分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)兩種類型。有熱量反應(yīng)和吸熱反應(yīng)兩種類型。有熱量_的反應(yīng)叫做放熱的反應(yīng)叫做放熱反應(yīng)，需要反應(yīng)，需要_熱量的反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。熱量的反應(yīng)叫做吸熱反應(yīng)。熱量熱量放出放出吸收吸收印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)2.是不是所有的化學(xué)反應(yīng)

4、都有能量的變化？為什么？是不是所有的化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化？為什么？1.化學(xué)反應(yīng)中為何有能量變化？化學(xué)反應(yīng)中為何有能量變化？知識(shí)回顧：知識(shí)回顧：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？舊化學(xué)鍵的舊化學(xué)鍵的破壞破壞和新化學(xué)鍵的和新化學(xué)鍵的形成形成。吸收能量吸收能量釋放能量釋放能量例如：例如：H H2 2 + Cl + Cl2 2 = 2HCl = 2HClH-HH-HCl-ClCl-Cl436KJ/mol436KJ/mol吸收吸收243KJ/mol243KJ/mol吸收吸收鍵斷裂鍵斷裂H H H HClCl ClCl鍵形成鍵形成H-H-ClClH-H-ClCl431KJ/mol431KJ/m

5、ol431KJ/mol431KJ/mol釋放釋放鍵能：鍵能：破壞一個(gè)化學(xué)鍵消耗的能量或生成一個(gè)化學(xué)鍵破壞一個(gè)化學(xué)鍵消耗的能量或生成一個(gè)化學(xué)鍵釋放的能量。釋放的能量。印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)E生成物生成物分子成鍵時(shí)釋放的分子成鍵時(shí)釋放的總能量總能量 E反應(yīng)物反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的總能量總能量印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)2.從能量守恒的角度：從能量守恒的角度：E反應(yīng)物總能量反應(yīng)物總能量E生成物總能量生成物總能量E反應(yīng)物總能量反應(yīng)物總能量E生成物總能量生成物總能量放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)物的總能量總能量產(chǎn)物的產(chǎn)物的總能量總能量結(jié)論：任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變

6、化！結(jié)論：任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化！反應(yīng)物和生成物總能量通常不相等反應(yīng)物和生成物總能量通常不相等印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)( (2)2)焓變：焓變：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的生成物與反應(yīng)物的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的生成物與反應(yīng)物的焓值之焓值之差。差。即：即：H H(生成物生成物)H(反應(yīng)物反應(yīng)物)一、焓變反應(yīng)熱一、焓變反應(yīng)熱1焓和焓變焓和焓變(1)(1)焓：焓：是一個(gè)與是一個(gè)與內(nèi)能內(nèi)能有關(guān)的物理量，符號(hào)：有關(guān)的物理量，符號(hào)： H。符號(hào)：符號(hào)： H 單位單位 ：kJ/mol或或 kJmol1焓變焓變H 有有三種表達(dá)方式：三種表達(dá)方式：(1)H吸收的吸收的能量釋放的能量。能量釋放的能量。(2)H生成物生成物的能量反

7、應(yīng)物的能量。的能量反應(yīng)物的能量。(3)H反應(yīng)物反應(yīng)物的鍵能之和生成物的鍵能之和。的鍵能之和生成物的鍵能之和。印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)2反應(yīng)熱反應(yīng)熱（1）定義：）定義：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量（或轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熱量）來表述，都可以用熱量（或轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熱量）來表述，叫做叫做反應(yīng)熱。反應(yīng)熱。焓變和反應(yīng)熱是什么關(guān)系？焓變和反應(yīng)熱是什么關(guān)系？ 在在恒壓恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)，其反應(yīng)熱就是焓條件下進(jìn)行的反應(yīng)，其反應(yīng)熱就是焓變因此它們的符號(hào)均為變因此它們的符號(hào)均為H，單位也相同，單位也相同（5 5）研究對(duì)象：）研究對(duì)象：一定壓強(qiáng)下，敞口容器中發(fā)生的反應(yīng)。

8、一定壓強(qiáng)下，敞口容器中發(fā)生的反應(yīng)。(6)(6)產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 化學(xué)鍵斷裂化學(xué)鍵斷裂吸熱吸熱化學(xué)鍵形成化學(xué)鍵形成放熱放熱思考：如何計(jì)算反應(yīng)熱的大小呢？思考：如何計(jì)算反應(yīng)熱的大小呢？（2 2）恒壓）恒壓下，用下，用“焓變焓變”表示表示反應(yīng)熱反應(yīng)熱。(3)(3)符號(hào)：符號(hào)：kJ/mol 或或 kJ mol1(4)(4)單位：?jiǎn)挝唬篐說明：說明：反應(yīng)熱可以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得。反應(yīng)熱可以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得。反應(yīng)熱描述的是化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化。反應(yīng)熱描述的是化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化。反應(yīng)熱描述的是一定溫度下的熱量變化。反應(yīng)熱描述的是一定溫度下的熱量變化。任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱。任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱。1

9、.實(shí)驗(yàn)測(cè)得實(shí)驗(yàn)測(cè)得1molH2與與1molCl2反應(yīng)生成反應(yīng)生成2molHCl時(shí)時(shí)放出放出184.6kJ的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋？的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋？鍵能數(shù)據(jù)：鍵能數(shù)據(jù)：H-H : 436 kJ/mol Cl-Cl :243 kJ/mol H-Cl : 431 kJ/mol印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)比較：由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的反應(yīng)熱為比較：由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的反應(yīng)熱為184.6kJ/mol一一般用般用實(shí)驗(yàn)數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示據(jù)表示反應(yīng)熱反應(yīng)熱E斷鍵斷鍵=436 kJ/mol+243 kJ/mol=679 kJ/molE成鍵成鍵=2431 kJ/mol=862 kJ/molE反應(yīng)放出反應(yīng)放出=862 kJ/

10、mol-679 kJ/mol=183 kJ/mol這一反應(yīng)對(duì)外放出了這一反應(yīng)對(duì)外放出了183 KJ/mol熱量熱量 當(dāng)生成物分子總鍵能大于反應(yīng)物分子中總鍵當(dāng)生成物分子總鍵能大于反應(yīng)物分子中總鍵能時(shí)。能時(shí)。 H 為為“-”或或H 0【結(jié)論結(jié)論】反應(yīng)完成時(shí)，生成物中形成新化學(xué)鍵時(shí)釋放的總反應(yīng)完成時(shí)，生成物中形成新化學(xué)鍵時(shí)釋放的總能量（能量（862 kJ）比斷裂反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵時(shí)吸收的總能比斷裂反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵時(shí)吸收的總能量（量（679 kJ）大，故為大，故為放熱反應(yīng)放熱反應(yīng).該反應(yīng)的反應(yīng)熱計(jì)算為（放熱反應(yīng)）：該反應(yīng)的反應(yīng)熱計(jì)算為（放熱反應(yīng)）： H =E（反應(yīng)物總鍵能）（反應(yīng)物總鍵能）- E（生成物

11、總鍵能）（生成物總鍵能） = =（436+243436+243）- -（431+431431+431）= =- -184.6184.6（ kJkJmolmol） 放熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)： 吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：(7)(7)反應(yīng)熱表示方法：反應(yīng)熱表示方法：印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)能能量量能能量量反應(yīng)物反應(yīng)物反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物生成物生成物反應(yīng)過程（反應(yīng)過程（I）反應(yīng)過程（反應(yīng)過程（II）說說：說說：I和和II哪個(gè)是放熱反應(yīng)，哪個(gè)是吸熱反應(yīng)？哪個(gè)是放熱反應(yīng)，哪個(gè)是吸熱反應(yīng)？ 能量的差值表示什么？能量的差值表示什么？ 2. 2.從物質(zhì)自身具有的總能量角度來看，對(duì)于一個(gè)從物質(zhì)自身具有的總能量角度來看，對(duì)

12、于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物的總能量不相等?；瘜W(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物的總能量不相等。反應(yīng)物的總能量高反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量低放熱放熱生成物的總能量高生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低反應(yīng)物的總能量低吸熱吸熱反應(yīng)體系反應(yīng)體系能量降低能量降低反應(yīng)體系反應(yīng)體系能量升高能量升高對(duì)反應(yīng)研究的對(duì)象是反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物叫對(duì)反應(yīng)研究的對(duì)象是反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物叫反應(yīng)體系反應(yīng)體系體系以外的其他部分叫體系以外的其他部分叫環(huán)境環(huán)境H = E生成物總能量生成物總能量-E反應(yīng)物總能量反應(yīng)物總能量 （宏觀）（宏觀） 由于反應(yīng)后放出的熱量使反應(yīng)體系的能量降低由于反應(yīng)后放出的熱量使反應(yīng)體系的能量降低

13、(使環(huán)境的使環(huán)境的能量升高能量升高)，故放熱反應(yīng)的，故放熱反應(yīng)的H為為“”，H0；而吸熱反；而吸熱反應(yīng)使反應(yīng)體系的能量升高應(yīng)使反應(yīng)體系的能量升高(使環(huán)境的能量降低使環(huán)境的能量降低)，H為為“”，H0。印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化圖示化學(xué)反應(yīng)中的能量變化圖示印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)鍵能鍵能變化變化生成物總鍵能生成物總鍵能 反應(yīng)反應(yīng)物總鍵能物總鍵能生成物總鍵能生成物總鍵能 反應(yīng)反應(yīng)物總鍵能物總鍵能能量能量變化變化反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量 .生生成物的總能量成物的總能量反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量 .生生成物的總能量成物的總能量表現(xiàn)表現(xiàn)行式行式聯(lián)系

14、聯(lián)系 鍵能越鍵能越大大，物質(zhì)能量越，物質(zhì)能量越低低，越，越穩(wěn)定穩(wěn)定；反之鍵能越；反之鍵能越小小，物質(zhì)能量越物質(zhì)能量越高高，越，越不穩(wěn)定不穩(wěn)定。大于大于大于大于H0或或H為為“”小于小于小于小于H0或或H為為“+”印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)（8）計(jì)算反應(yīng)熱的方法：）計(jì)算反應(yīng)熱的方法： H =E（反應(yīng)物總鍵能）（反應(yīng)物總鍵能） E（生成物總鍵能）（生成物總鍵能） H = E化學(xué)鍵斷裂吸收總能量化學(xué)鍵斷裂吸收總能量 E化學(xué)鍵形成釋放總能量化學(xué)鍵形成釋放總能量H = E生成物總能量生成物總能量 E反應(yīng)物總能量反應(yīng)物總能量特別提醒特別提醒物質(zhì)物質(zhì)鍵能越小鍵能越小，破壞它需要的能量就越小，破壞它需要的能量就

15、越小，穩(wěn)定性越弱穩(wěn)定性越弱，說，說明明本身本身具有的具有的能量越高能量越高；反之物質(zhì)；反之物質(zhì)鍵能越大鍵能越大，破壞它需要的，破壞它需要的能量就越大能量就越大,穩(wěn)定性越強(qiáng)穩(wěn)定性越強(qiáng)，說明本身具有的，說明本身具有的能量越低能量越低。印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)焓變的理解H 有三種表達(dá)方式：(1)H吸收的能量釋放的能量。(2)H生成物的能量反應(yīng)物的能量。(3)H反應(yīng)物的鍵能之和生成物的鍵能之和。對(duì)表達(dá)式(1)的理解：H0 或H 為“”，反應(yīng)吸熱；HE(生成物生成物)，為放熱反應(yīng)；，為放熱反應(yīng)； 若若E(生成物生成物)E(反應(yīng)物反應(yīng)物)，則為吸熱反應(yīng)。，則為吸熱反應(yīng)。4)根據(jù)反應(yīng)類型或具體的化學(xué)反應(yīng)判斷

16、。如所有的燃燒反應(yīng)、根據(jù)反應(yīng)類型或具體的化學(xué)反應(yīng)判斷。如所有的燃燒反應(yīng)、酸、堿中和反應(yīng)都屬于放熱反應(yīng)。酸、堿中和反應(yīng)都屬于放熱反應(yīng)。（9）判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)的方法）判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)的方法當(dāng)當(dāng)H為為“”或或H0時(shí)，為吸熱反應(yīng)時(shí)，為吸熱反應(yīng)當(dāng)當(dāng)H為為“”或或H 4Q 4Q3 3 B.2QB.2Q1 1 + Q + Q2 2 4Q 4Q3 3 C. QC. Q1 1 + Q + Q2 2 Q Q3 3 D. 2QD. 2Q1 1 + Q + Q2 2 2Q 2Q3 3B反應(yīng)熱計(jì)算反應(yīng)熱計(jì)算1.1molC與與1molH2O(g)反應(yīng)生成反應(yīng)生成lmol CO(

17、g)和和1mol H2(g)，需要吸收，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為H= kJ/mol。 2. 拆開拆開 lmol H-H鍵、鍵、lmol N-H鍵、鍵、lmolNN鍵分別需要的能量是鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則，則1mol N2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 ，1mol H2生成生成NH3的反應(yīng)熱為的反應(yīng)熱為 。 分析：分析：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，因拆開，因拆開 lmol N-H鍵和生成鍵和生成 lmol N-H鍵吸收和釋放出的能量相等，所以此反應(yīng)的反應(yīng)熱計(jì)算如下：鍵吸收和釋放出的能量相等，所以此反應(yīng)的

18、反應(yīng)熱計(jì)算如下： H =(946kJ/mol+3436kJ/mol)- 23391kJ/mol =-92kJ/mol31而而 lmol H2只與只與 mol N2反應(yīng)反應(yīng).所以此題所以此題lmolN2生成生成NH3的反應(yīng)的反應(yīng)熱熱H= -92kJ/mol。 lmolH2生成生成NH3的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱H= -30.67kJ/mol，131.5印江民族中學(xué)印江民族中學(xué)某些化學(xué)鍵的鍵能如下表某些化學(xué)鍵的鍵能如下表( (kJkJmolmol1 1) )(1)1mol H(1)1mol H2 2在在2mol Cl2mol Cl2 2中燃燒，放出熱量中燃燒，放出熱量_kJ_kJ。(2)(2)在一定條件下，在一定條件下，1mol H1mol H2 2與足量的與足量的ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2分別反應(yīng)分別反應(yīng)，放出熱量由多到少的順序是，放出熱量由多到少的順序是_。a aClCl2 2BrBr2 2I I2 2b bI I2 2BrBr2 2ClCl2 2預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)1mol H1mol H2 2在足量在足量F F2 2中燃燒比在中燃燒比在ClCl2 2中放熱中放熱_。鍵HHBrBrIIClClHCl HIHBr鍵能436193151247431299356答案答案(1)179(2)a(3)多多印江民族中學(xué)印