【課件】（蘇教版2019選擇性必修1）化學(xué)反應(yīng)的焓變（PPT課件）

第01講化學(xué)反應(yīng)的焓變自然界的能量存在形式有很多種，勢(shì)能、生物能、熱能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等。自然界的能量存在形式有很多種，勢(shì)能、生物能、熱能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等。太陽(yáng)能可以用來(lái)燒熱水，化石能源像石油天然氣煤都是可以直接燃燒供熱的，溫泉的熱能也能直接利用。這種利用方式，就存在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，生物化石能轉(zhuǎn)化為熱能。第一次工業(yè)革命蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用，就是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，再轉(zhuǎn)化為蒸汽機(jī)的機(jī)械能。但是，蒸汽機(jī)的能量利用率僅僅6%-15%，大量的能量損失掉了。經(jīng)過(guò)第二次工業(yè)革命，電學(xué)發(fā)展并且利用起來(lái)了。汽油機(jī)的效率為20%-30%，柴油機(jī)的效率30%-45%，而電動(dòng)機(jī)的效率能達(dá)到87%甚至更高。得力于電學(xué)理論的發(fā)展，發(fā)電機(jī)制造出來(lái)了，發(fā)電機(jī)能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，火力發(fā)電廠是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為高溫高壓的蒸汽熱能，蒸汽推動(dòng)發(fā)電機(jī)組工作，熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能。水電則是先筑大壩抬高水位，水的勢(shì)能增加，水流動(dòng)時(shí)沖擊渦輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組工作，水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能。如今的生活中，以電能的利用為基礎(chǔ)，大量的電器將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。常見(jiàn)的是電能轉(zhuǎn)化為光能、熱能、機(jī)械能，這就涉及到空調(diào)壓縮機(jī)、電風(fēng)扇、電水壺、洗衣機(jī)等電器。知識(shí)導(dǎo)航一、化學(xué)反應(yīng)與能量變化1．在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，不僅有物質(zhì)的變化，還伴隨著能量的變化，并遵循_______守恒和_______守恒。2．化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等，但主要表現(xiàn)為熱能的變化。質(zhì)量能量物質(zhì)能量以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱(chēng)為體系。如我們可將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個(gè)反應(yīng)體系，簡(jiǎn)稱(chēng)體系（又稱(chēng)系統(tǒng)）。體系以外的其他部分稱(chēng)為環(huán)境或外界。如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境。體系與環(huán)境之間存在_______交換或_______交換。資料卡片——體系與環(huán)境二、反應(yīng)熱

焓變1．反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí)，吸收或釋放的熱稱(chēng)為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，也稱(chēng)反應(yīng)熱。焓是與內(nèi)能有關(guān)的物理量，用來(lái)描述物質(zhì)所具有的能量，符號(hào)為H。資料卡片——焓2．焓變（1）定義：在________條件下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中_______或________的熱稱(chēng)為反應(yīng)的焓變。（2）焓變的符號(hào)：_______，常用單位：___________。（3）影響因素：化學(xué)反應(yīng)的焓變與______、______、反應(yīng)物及生成物的________等因素有關(guān)。（4）計(jì)算公式：ΔH=H生成物–H反應(yīng)物。（5）意義：當(dāng)反應(yīng)體系放熱時(shí)其焓減小，ΔH為_(kāi)_______，即ΔH_______。

當(dāng)反應(yīng)體系吸熱時(shí)其焓減小，ΔH為_(kāi)_______，即ΔH_______。恒壓吸收放出負(fù)值＜0正值＞0ΔH

kJ·mol-1溫度

壓強(qiáng)

聚集狀態(tài)

三、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)1._______熱的反應(yīng)稱(chēng)為吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)的ΔH____0。2._______熱的反應(yīng)稱(chēng)為放熱反應(yīng)，反熱反應(yīng)的ΔH____0。吸收＞放出＜五、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)；②大多數(shù)化合反應(yīng)；③酸堿中和反應(yīng)；④金屬與酸或水的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)。①大多數(shù)分解反應(yīng)③高溫條件下C、H2、CO作還原劑的反應(yīng)。②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；①所有分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)嗎？

②需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？不是。如：H2O2的分解、KClO3的分解，屬于放熱反應(yīng)。需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，比如鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（反應(yīng)的吸放熱與是否需要加熱無(wú)關(guān)）物質(zhì)在發(fā)生物理變化時(shí)，也會(huì)放出或吸收能量。常見(jiàn)的放熱過(guò)程有：①濃硫酸稀釋、NaOH溶于水；②物態(tài)變化：氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)常見(jiàn)的吸熱過(guò)程有：①NH4NO3溶于水；②弱電解質(zhì)的電離；③物態(tài)變化：固態(tài)→液態(tài)→氣體注意——過(guò)程≠反應(yīng)五、從反應(yīng)物與生成物總能量相對(duì)大小分析焓變1．放熱反應(yīng)（ΔH＜0）：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。2．吸熱反應(yīng)（ΔH＞0）：反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。3．計(jì)算公式：ΔH=___________________________生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量六、從反應(yīng)物與生成物總鍵能相對(duì)大小分析焓變1．化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是

。2．?dāng)噫I需要

能量，成鍵需要

能量。3．鍵能：斷開(kāi)（形成）1mol某鍵所吸收（放出）的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。例如，H-H鍵的鍵能是436.0kJ/mol，那么斷開(kāi)（形成）1molH-H鍵吸收（放出）的能量為436.0kJ。舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成吸收放出五、從反應(yīng)物與生成物總鍵能相對(duì)大小分析焓變舉個(gè)例子1molN2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是_____________；1molO2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是_____________；2molNO分子中的化學(xué)鍵形成釋放的能量是____________________；則N2(g)＋O2(g)====2NO(g)的反應(yīng)吸收的熱量為_(kāi)_____________________________。(946kJ+498kJ)-1264kJ=180kJ946kJ498kJ2×632kJ=1264kJ五、從反應(yīng)物與生成物總鍵能相對(duì)大小分析焓變5．計(jì)算公式：ΔH=___________________________反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能舉個(gè)例子五、從反應(yīng)物與生成物總鍵能相對(duì)大小分析焓變6．吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)能量變化圖與鍵能的關(guān)系

放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)E吸是斷開(kāi)反應(yīng)物中所有化學(xué)鍵需要吸收的總能量，即反應(yīng)物的總鍵能；E放是形成生成物中所有化學(xué)鍵需要放出的總能量，即生成物的總鍵能。七、物質(zhì)的穩(wěn)定性1.能量越低越穩(wěn)定。2.鍵能越大越穩(wěn)定。知識(shí)點(diǎn)都掌握了嗎？來(lái)做幾道題檢測(cè)下~【例1】（2019·黑龍江高二月考）下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)不正確的是A．燃料燃燒，只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能B．人類(lèi)使用照明設(shè)備，將電能轉(zhuǎn)化為光能C．生物體內(nèi)的化學(xué)變化過(guò)程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理有效D．通過(guò)植物的光合作用，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能A題型一：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化【變1】（2020·河北高二月考）關(guān)于能量轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法不正確的是A．燃?xì)庠罹咧械哪芰哭D(zhuǎn)化：化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為光能B．太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化：光能(太陽(yáng)能)→電能C．生物光合作用中的能量轉(zhuǎn)化：光能(太陽(yáng)能)→生物質(zhì)能(化學(xué)能)D．化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，除了物質(zhì)變化外，一定伴有能量變化A題型一：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化題型二：吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)【例2】為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下三套實(shí)驗(yàn)裝置：（1）上述3個(gè)裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是______。（2）某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)前U形管里液面左右相平），在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________，說(shuō)明該反應(yīng)屬于_________（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。（3）為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（反應(yīng)在甲中進(jìn)行）。①若M為鈉，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________；②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說(shuō)明M溶于水____________（選填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”）；③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)迅速形成一段水柱，則M可能是___________（填物質(zhì)名稱(chēng)）。（4）至少有兩種實(shí)驗(yàn)方法能證明超氧化鉀與水的反應(yīng)（4KO2+2H2O===4KOH+3O2↑）是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①：選擇上述裝置__________（選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到棉花燃燒，則說(shuō)明該反應(yīng)是________反應(yīng)。題型二：吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)【答案】（1）Ⅲ；（2）左端液柱降低，右端液柱升高；放熱；（3）①產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱；②可能是放熱反應(yīng)；

③硝酸銨；

（4）Ⅰ（或Ⅱ）；放熱【例3】（2021·廣西北海市·高一期末）下列物質(zhì)間的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的是A．乙醇在空氣中燃燒 B．稀鹽酸與金屬鎂反應(yīng)C．稀硫酸與氨水反應(yīng) D．氯化銨晶體與氫氧化鋇晶體混合研磨D題型三：常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)題型三：常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)【變3-1】（2021·山西省長(zhǎng)治市第二中學(xué)校高一期末）下列反應(yīng)既是非氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是A．碘單質(zhì)升華 B．氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)C．甲烷在O2中的燃燒 D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)D題型三：常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)A【例4】（2021·云南大理白族自治州·高一月考）下列過(guò)程中能量變化與圖像不相符的是D題型四：從反應(yīng)物與生成物總能量相對(duì)大小分析焓變【例5】（2021·浙江寧波市·高一期末）最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線(xiàn)激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如圖：下列說(shuō)法正確的是A．該能量圖也可以表示碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)過(guò)程B．CO2所具有的能量比CO和O要高C．狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ的過(guò)程可以說(shuō)明，形成化學(xué)鍵會(huì)向環(huán)境放出能量D．狀態(tài)Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的過(guò)程中，反應(yīng)體系經(jīng)歷了向環(huán)境吸收和放出能量的過(guò)程D題型四：從反應(yīng)物與生成物總能量相對(duì)大小分析焓變【例6】（2021·銀川市·寧夏大學(xué)附屬中學(xué)高二月考）已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ·mol-1，斷開(kāi)1molO=O鍵和1molH—O鍵所吸收的能量分別為496kJ和463kJ，則斷開(kāi)1molH—H鍵所吸收的能量為（

）A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJC題型五：鍵能的計(jì)算【例7】（2021·北京師范大學(xué)萬(wàn)寧附屬中學(xué)高一期中）如圖所示N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中能量變化，判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．直觀看，該反應(yīng)中反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量高于生成物形成鍵放出的總能量B．2mol氣態(tài)氧原子結(jié)合生成O2(g)時(shí)，能放出498kJ能量C．?dāng)嗔?molNO分子中的化學(xué)鍵，需要吸收632kJ能量D．1molN2和1molO2的反應(yīng)熱ΔH=-180kJ·mol-1D題型六：從反應(yīng)物與生成物總鍵能相對(duì)大小分析焓變【例8】（202