2017-2018學(xué)年高中化學(xué)選修四教案1(21份)-人教課標(biāo)版

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第課時(shí)焓變反應(yīng)熱．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式。．認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)和能量的變化。．了解反應(yīng)熱和焓變的含義。．知道反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物總能量的關(guān)系。(重點(diǎn))焓變反應(yīng)熱[基礎(chǔ)·初探]教材整理反應(yīng)熱與焓變．反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)過程中所吸收或放出的能量都可以用熱量來表述，叫做反應(yīng)熱。．焓變()定義：生成物與反應(yīng)物的焓值差即為焓變。()符號(hào)：Δ。()單位：或·－。．反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系恒壓條件下，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變。教材整理化學(xué)反應(yīng)中的能量變化．()＋()()反應(yīng)的能量變化示意圖化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化—化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化—吸收共吸收—吸收—放出共放出結(jié)論()＋()()的反應(yīng)熱Δ＝－.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)用(反應(yīng)物)、(生成物)分別代表反應(yīng)物、生成物的總能量；(吸)、(放)分別代表反應(yīng)物斷鍵吸收的熱量、生成物成鍵放出的熱量。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)宏觀角度比較(反應(yīng)物)>(生成物)(反應(yīng)物)<(生成物)圖示微觀角度(吸)<(放)(吸)>(放)表示方法Δ<Δ>[探究·升華][思考探究]已知有下列變化過程：①濃硫酸溶于水；②鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)；③甲烷在空氣中燃燒；④氫氣和氯氣反應(yīng)，焓變小于；⑤二氧化碳?xì)怏w與碳共熱生成一氧化碳，該反應(yīng)Δ>；⑥加熱石灰石生成生石灰；⑦液態(tài)水變成水蒸氣；⑧鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；⑨常溫下，()·晶體研細(xì)后與晶體反應(yīng)。問題思考：()以上變化中，需要吸收熱量的是哪幾個(gè)？是不是都需要加熱？【提示】⑤、⑥、⑦、⑨均需要吸收熱量，⑨不需要加熱。()上述變化中，屬于化學(xué)反應(yīng)并且能夠放出熱量的有哪些？【提示】②、③、④、⑧均是化學(xué)變化且放出熱量。()反應(yīng)④在光照和點(diǎn)燃條件下均可以發(fā)生上述反應(yīng)，那么該反應(yīng)的Δ是否發(fā)生變化？【提示】不發(fā)生變化。Δ與反應(yīng)條件無關(guān)。[認(rèn)知升華]．常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①大多數(shù)化合反應(yīng)②所有燃燒反應(yīng)③酸堿中和反應(yīng)④金屬與水或酸的置換反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②鹽的水解③()·與的反應(yīng)④和或()的反應(yīng)．兩個(gè)角度理解焓變(Δ)()能量角度放熱反應(yīng)：(反應(yīng)物)大于(生成物)，Δ＝(生成物)－(反應(yīng)物)<；吸熱反應(yīng)：(反應(yīng)物)小于(生成物)，Δ＝(生成物)－(反應(yīng)物)>。()化學(xué)鍵角度放熱反應(yīng)：斷鍵吸收能量(吸)小于成鍵放出能量(放)，Δ＝吸－放<；吸熱反應(yīng)：斷鍵吸收能量(吸)大于成鍵放出能量(放)，Δ＝吸－放>。．利用反應(yīng)熱判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性若Δ<，(反應(yīng)物的總能量)>(生成物的總能量)，說明生成物較穩(wěn)定；反之，則反應(yīng)物較穩(wěn)定。如(白磷，)(紅磷，)Δ＝－·－，Δ<，則紅磷比白磷穩(wěn)定；再如()()Δ<，則()比()穩(wěn)定，即能量越低越穩(wěn)定。[題組·沖關(guān)]題組放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的判斷．下列反應(yīng)的能量變化與其它三個(gè)不相同的是()．鋁粉與氧化鐵的反應(yīng)．氯化銨與消石灰的反應(yīng)．鋅片與稀硫酸反應(yīng)．鈉與冷水反應(yīng)【解析】、、三項(xiàng)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，項(xiàng)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)?！敬鸢浮浚铝凶兓欢榉艧岬幕瘜W(xué)反應(yīng)的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】．()()放出熱量．Δ>的化學(xué)反應(yīng)．形成化學(xué)鍵時(shí)共放出能量的化學(xué)反應(yīng)．能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)【解析】項(xiàng)，()()不屬于化學(xué)反應(yīng)，屬于物理變化；項(xiàng)，Δ>的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；項(xiàng)，未知斷裂化學(xué)鍵吸收的能量，無法判斷反應(yīng)是否放熱。【答案】．下列說法正確的是()．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生．反應(yīng)是放熱還是吸熱，可根據(jù)反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小判斷．吸熱反應(yīng)在常溫下一定不能發(fā)生【解析】項(xiàng)，放熱反應(yīng)也可能需要加熱才能發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)；項(xiàng)，放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生，如()與()在點(diǎn)燃條件下才能發(fā)生；項(xiàng)，吸熱反應(yīng)在常溫下也能發(fā)生，如和()晶體的反應(yīng)。【答案】題組焓變(Δ)與能量變化的關(guān)系．反應(yīng)＋→(Δ<)分兩步進(jìn)行：①＋→(Δ>)，②→(Δ<)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是()【解析】由①＋→(Δ>)知、能量總和小于的能量，排除、兩項(xiàng)；由②→(Δ<)知的能量大于的能量，排除項(xiàng)?！敬鸢浮浚杼沾刹牧峡捎墒⒐腆w與焦炭顆粒在高溫的氮?dú)饬髦型ㄟ^如下反應(yīng)制得：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】＋＋\(→,\\(高溫))＋該反應(yīng)變化過程中的能量變化如圖所示。回答以下問題。()上述反應(yīng)中的還原劑是，其還原產(chǎn)物是。()該反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，反應(yīng)熱Δ(填“>”、“<”或“＝”)?！窘馕觥?)＋＋\(→,\\(高溫))＋，反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)由升高到＋，氮元素的化合價(jià)由降低到－。故反應(yīng)中的還原劑是，還原產(chǎn)物為。()該反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應(yīng)，Δ<。【答案】()()放熱<利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱(Δ)[基礎(chǔ)·初探]教材整理鍵能及其與Δ的關(guān)系．鍵能()定義：拆開或形成化學(xué)鍵吸收或放出的能量，單位：。()—鍵的鍵能為，—鍵的鍵能為，—鍵的鍵能為。()()＋()()Δ＝(＋－×)(寫計(jì)算式)。．Δ與鍵能的關(guān)系：Δ＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能。[探究·升華][思考探究]白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：＋。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：—·－、—·－、·－、·－。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行如下探究：?jiǎn)栴}思考：()反應(yīng)中需要斷裂和形成的化學(xué)鍵有哪些？【提示】斷裂—鍵、鍵；形成—鍵、鍵。()中含多少—鍵？中含多少—鍵？鍵呢？【提示】中含—鍵，中含鍵和—鍵。()該反應(yīng)中，反應(yīng)物和生成物的鍵能之和分別為多少？【提示】反應(yīng)物鍵能之和為(＋)·－，生成物鍵能之和為(＋)·－。()該反應(yīng)的Δ是多少？【提示】Δ＝(＋－－)·－。[認(rèn)知升華]．焓變與鍵能的關(guān)系吸收能量反應(yīng)物\(→,\\(舊化學(xué)鍵斷裂),\\(新化學(xué)鍵形成))生成物放出能量()若>，反應(yīng)吸收能量，Δ>；若<，反應(yīng)放出能量，Δ<。()Δ＝－。．利用鍵能計(jì)算Δ須明確反應(yīng)中各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式如寫成——，寫成，寫成含—鍵，含—鍵，含—鍵，然后根據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量計(jì)算其鍵能之和。．反應(yīng)熱大小的比較放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱，Δ<，放熱越多，Δ越大，Δ越小；吸熱反應(yīng)的反應(yīng)熱，Δ>，吸熱越多，Δ越大。[題組·沖關(guān)]題組焓變(Δ)大小的比較．在相同條件下，下列兩個(gè)反應(yīng)放出的熱量分別用Δ和Δ表示：()＋()()Δ()＋()()Δ則()．Δ>Δ．Δ>Δ．Δ＝Δ．無法確定【解析】?jī)蓚€(gè)反應(yīng)均放熱，故Δ<，Δ<，由于()()，Δ<，故Δ>Δ，則Δ<Δ<。【答案】．已知白磷轉(zhuǎn)化成紅磷，放出熱量，又知：(白磷，)＋()Δ，(紅磷，)＋()Δ，則Δ和Δ的關(guān)系正確的是()．Δ>Δ ．Δ<Δ．Δ＝Δ ．無法確定【解析】?jī)蓚€(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，故Δ<，Δ<，由于(白，)＝(紅，)Δ<，故Δ>Δ，則Δ<Δ<。【答案】題組利用鍵能計(jì)算Δ．根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算()＋4F()()＋()的反應(yīng)熱Δ為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】化學(xué)鍵————鍵能(·－).－·－ ．＋·－．－·－ ．＋·－【解析】由“Δ＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和”可知：Δ＝(×＋×－×－×)·－＝－·－?！敬鸢浮浚且环N優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在—鍵。已知：()轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量，斷裂—、—鍵需吸收的能量分別為、。則()＋3F()()的反應(yīng)熱Δ為()．－·－ ．－·－．－·－ ．＋·－【解析】由“Δ＝反應(yīng)物鍵能之和－生成物鍵能之和”得：Δ＝·－＋·－×－·－×＝－·－?！敬鸢浮款}組利用反應(yīng)熱(Δ)計(jì)算鍵能．已知—鍵的鍵能為·－，—鍵的鍵能為·－，根據(jù)化學(xué)方程式＋\(,\\(高溫、高壓),\\(催化劑))Δ＝－·－，則≡鍵的鍵能是()．·－ ．·－．·－ ．·－【解析】設(shè)≡鍵能為，則據(jù)“Δ＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”得：＋×·－－×·－＝－·－，解得＝·－?！敬鸢浮浚阎?dú)錃馔耆紵伤魵鈺r(shí)放出熱量，且氧氣中鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量，水蒸氣中—鍵形成時(shí)放出熱量，則氫氣中—鍵斷裂時(shí)吸收熱量為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】． ．． ．【解析】完全燃燒生成()放出熱量，可知()＋()()Δ＝－×·－，由Δ＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和得·－＋Δ(—)－×·－＝－×·－，求出Δ(—)值為·－，故正確。【答案】學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(一)(建議用時(shí)：分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]．下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是()．會(huì)引起化學(xué)鍵的變化．會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化．必然伴隨著能量的變化【解析】化學(xué)反應(yīng)一定有化學(xué)鍵的變化，有新物質(zhì)產(chǎn)生，有能量變化，不一定有物質(zhì)狀態(tài)的變化，如()＋()()?！敬鸢浮浚铝羞^程一定釋放出能量的是()．化合反應(yīng) ．分解反應(yīng)．分子拆分成原子 ．原子構(gòu)成分子【解析】原子形成分子過程為新化學(xué)鍵形成過程，一定釋放能量?！敬鸢浮浚铝性O(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是()．硅太陽能電池．鋰離子電池．太陽能集熱器．燃?xì)庠睢窘馕觥宽?xiàng)是太陽能轉(zhuǎn)化成電能；項(xiàng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；項(xiàng)是太陽能轉(zhuǎn)化成熱能；項(xiàng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能?！敬鸢浮浚铝蟹磻?yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是()．炭燃燒生成一氧化碳．中和反應(yīng)．鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制?。?)·與反應(yīng)【解析】燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。【答案】．下列說法中正確的是()．焓變是指物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化．反應(yīng)放熱時(shí)，Δ>；反應(yīng)吸熱時(shí)，Δ<．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓與生成物的總焓一定不同．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總焓總是高于生成物的總焓【解析】項(xiàng)，焓變不是指物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化；項(xiàng)，放熱反應(yīng)Δ<，吸熱反應(yīng)Δ>；項(xiàng)，一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物總焓可能高于或低于生成物總焓?！敬鸢浮浚铝懈鲌D中，表示正反應(yīng)是Δ>反應(yīng)的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】【解析】Δ>表示吸熱反應(yīng)，即反應(yīng)物總焓低于生成物總焓?！敬鸢浮浚鶕?jù)反應(yīng)：()＋()()Δ＝·－(＝－)。分析下列說法，其中不正確的是()．()在()中燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)．()＋()()Δ＝·－，則>．()所具有的能量低于()與()所具有的能量之和．固體硫在空氣中充分燃燒，可吸收的熱量【解析】項(xiàng)，該反應(yīng)的Δ<，故為放熱反應(yīng)；項(xiàng)，()()Δ>，故>，則<<；項(xiàng)，據(jù)能量守恒可知：()的能量＋＝()的能量＋()的能量，可知正確；項(xiàng)，硫燃燒放出熱量，故錯(cuò)誤。【答案】．()已知反應(yīng)放出熱量，焓變?yōu)棣?，反?yīng)放出熱量，焓變?yōu)棣?，?gt;，則ΔΔ。()與()反應(yīng)生成()和()，需吸收的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)熱為Δ＝?！窘馕觥?)由Δ＝－<，Δ＝－<，>可知：－<－，則Δ<Δ。()吸熱反應(yīng)的Δ>，故該反應(yīng)的反應(yīng)熱Δ＝＋·－?！敬鸢浮?)<()＋·－．已知()＋\()()()，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。()、、分別代表的意思是、、。()該反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，Δ(填“<”或“>”)。【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】【解析】()代表舊鍵斷裂所吸收的能量，代表新鍵形成所放出的能量，則代表斷鍵吸收的能量與成鍵釋放的能量之差。()由圖可知該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Δ<?！敬鸢浮?)舊鍵斷裂吸收的能量新鍵形成放出的能量反應(yīng)熱()放熱<[能力提升]．在氫氣和氧氣的燃燒反應(yīng)＋中，破壞的化學(xué)鍵吸收的能量為，破壞的化學(xué)鍵吸收的能量為，形成的化學(xué)鍵放出的能量為，則下列關(guān)系正確的是()．＋> ．＋<．2A＋<2C ．2A＋>2C【解析】該反應(yīng)放熱，故Δ<，據(jù)“Δ＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和”知，＋－<，推知＋<?！敬鸢浮浚诨瘜W(xué)反應(yīng)中，能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞稱之為有效碰撞，這些分子稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其單位用·－表示。請(qǐng)認(rèn)真觀察下圖，然后回答問題?！緦?dǎo)學(xué)號(hào)：】()圖中反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)(填“需要”或“不需要”)環(huán)境先提供能量，該反應(yīng)的Δ＝(用含、的代數(shù)式表示)。()已知：()＋\()()()Δ＝－·－，該反應(yīng)的活化能為·－，則其逆反應(yīng)的活化能為。()對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線(Ⅱ)與實(shí)線(Ⅰ)相比，活化能(填“升高”、“降低”或“不變”)，對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？，原因是。【解析】()由圖示可知Δ＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能，故逆反應(yīng)活化能＝正反應(yīng)活化能－Δ＝·－－(－·－)＝·－?！敬鸢浮?)放熱需要－()·－()降低無影響催化劑只降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量之差，即反應(yīng)熱不改變。[或：因?yàn)榇呋瘎┲唤档头磻?yīng)的活化能，同等程度的降低、的值，則－的差(即反應(yīng)熱)不改變。]她似一縷陽光，時(shí)時(shí)燃燒著愛的火焰，處處流淌著情的甘泉。面對(duì)一張張稚氣可愛的臉，自然地還以燦爛的笑容，面對(duì)一顆顆純真無瑕的心靈，真誠(chéng)地給以陽光般的溫暖。雖然陽光不能灑遍每一個(gè)角落，潤(rùn)澤每一顆成長(zhǎng)中的幼