最新第一章化学反应与能量
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选4 第一章 《化学反应与能量》期末知识梳理一、焓变 反应热1.反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。
反应热可以分为燃烧热、中和热、溶解热。
2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应。
符号:△H ,单位:kJ/mol 恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH 表示,单位都是kJ/mol 。
3.产生原因:化学键断裂——吸收能量 化学键形成——释放能量4.键能:拆开1 mol 某化学键所需的能量或形成1 mol 该化学键所释放的能量叫键能5.可以利用计算ΔH 来判断是吸热还是放热。
ΔH =生成物所具有的总能量—反应物所具有的总能量=反应物的总键能—生成物的总键能ΔH 为“-”或△H <0时,为放热反应; ΔH 为“+”或△H >0时,为吸热反应。
对于放热反应,反应物具有的总能量高于生成物具有总能量,反应过程中释放出能量,从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H 为“-”。
对吸热反应, 反应物具有的总能量低于生成物具有总能量,反应过程中释放出能量,从而使反应本身的能量降低,因此规定放热反应的△H 为“+”。
6.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定(能量越低越稳定),能量和键能成反比。
7.同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态【特别提醒】(1)常见的放热反应△所有的燃烧反应△酸碱中和反应HCl + NaOH = NaCl +H 2O△大多数的化合反应△常见金属(Al 、Fe 、Zn 等)与酸(HCl 、H 2SO 4等)的反应△生石灰(氧化钙)和水反应△铝热反应△缓慢氧化:食物的腐败等(2)常见的吸热反应△大多数分解反应:CaCO 3CaO +CO 2↑ △Ba(OH)2·8H 2O 晶体与NH 4Cl 晶体的反应:Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl =BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O △碳与CO 2气体的反应:C + CO 22CO △碳与水蒸气的反应:C + H 2O CO + H 2 △氢气还原氧化铜:H 2+CuO H 2O+Cu(3)区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。
第一章化学反应与能量一、化学键与化学反应中能量变化的关系(教材1页、教辅4~5页)1、化学反应的本质化学反应的特征是有新物质的生成,涉及到反应物的化学键断裂,生成物的化学键的形成,而化学键的断裂要吸收能量,化学键的生成要放出能量,使得化学反应中就有了能量的变化。
物质中的原子之间是通过化学键相结合的(有效碰撞)2、化学反应中能量变化的原因在相同条件下,各物质的能量不相同;能量不能再生,也不会消失,只发生形式的转化或传递物质具有的能量越低越稳定,参加化学反应时,化学键断裂就需要吸收更多的能量;反之,物质具有的能量越高越不稳定,参加化学反应时,化学键断裂需要吸收的能量低。
(物质具有的能量大小与化学键的能量大小刚好相反)物质所具有的能量与物质的状态有关:固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)某种物质从固体转变为液体、再转变为气体是需要吸收能量的,因此对于同种物质,气体所具有的能量最高,固体最低。
在说一个反应的能量变化时,一定要说明物质(反应物和生成物)的状态。
3、化学反应中能量变化形式化学反应都有新物质的生成,同时伴有能量变化;能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等,通常表现为热能的变化二、常见的放热反应和吸热反应类型㈠、放热反应1、定义:放出热量的化学反应2、能量变化:E反应物的总能量>E生成物的总能量3、类型:①酸碱中和反应②可燃物的燃烧反应(所有的燃烧反应)③金属单质与酸的反应④绝大部分化合反应⑤铝热反应类型⑥炸药的爆炸,如NH4NO3、TNT(三硝基甲苯)等的爆炸⑦氧化钙溶于水、强调:①固体氢氧化钠等溶于水通常理解为物理变化(生成水合离子时放热)②浓H 2SO 4溶于水是一个有争议的问题: 9H 2SO 4·SO 3(生成水合离子时放热)SO 3+H 2O=H 2SO 4是化学变化,但溶液中的溶质主要是H 2SO 4,做题时揣摩题意㈡、吸热反应:1、定义:吸收热量的化学反应2、能量变化:E 反应物的总能量< E 生成物的总能量3、类型: ①铵盐与强碱的反应 NH 4Cl +Ca(OH)2、 NH 4Cl +Ba(OH)2·8H 2O②C 和CO 2的反应,C 与H 2O 在高温下反应,N 2与O 2在放电条件下反应③加热分解的反应(绝大部分分解反应),如KClO 3、KMnO 4、H 2O 2④盐的水解(实质是酸碱中和的逆反应)⑤ H 2+CuO强调:①铵盐溶于水(CH 3COONH 4溶于水)②弱电解质的电离:通常认为电离过程只有化学键的断裂,没有化学键的生成,故不认为是―反应‖三、焓变 反应热 在化学反应过程中同时存在着物质变化和能量的变化,而且二者均符合守恒定律(质量守恒定律、能量守恒定律)在化学反应中,能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。
第一章化学反应与能量
本章概览
三维目标
通过讨论了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。
认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少取决于反应物和生成物的量。
初步形成关于物质变化的正确观念。
了解反应热和焓变的涵义。
认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
理解盖斯定律的意义,能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
通过理论与实际联系,能够学以致用,培养严谨求实的科学态度。
理解燃烧热的概念。
通过调查认识能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
认识节约能源、提高能量利用效率的实际意义,形成可持续发展的思想。
知识网络。
第一章化学反应及能量变化1.根据反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少,把化学反应分为、、和,这就是我们通常所说的四种基本类型的反应。
2.在反应中,电子从转移到,即氧化剂是电子(或电子对偏向的物质,在反应时所含元素的化合价。
氧化剂具有,反应时本身被。
还原剂是电子(或电子对偏离)的物质,在反应时所含元素的化合价。
还原剂具有,反应时本身被。
还原剂:升—失—氧,氧化剂:降—得—还。
3.的化合物叫做电解质。
的水溶液里,只有存在离子,没有溶质分子,它们是全部电离的。
在水溶液里的电解质叫做强电解质。
如:的电解质叫做弱电解质.如: 。
4.如果反应物的总能量大于生成物的总能量,那么该反应是反应;如果反应物的总能量小于生成物的总能量,那么在反应中反应物需要,该反应为反应。
5写出下列反应的离子方程式:氢氧化钡溶液和硫酸碳酸钠溶液和硫酸碳酸钙和盐酸碳酸氢钠溶液和盐酸硫酸铜溶液和氢氧化钾溶液氧化铜和硫酸铁片和盐酸铁和硫酸铜溶液6. 写出下列离子方程式对应的一个化学反应方程式H++OH―=H2O2H++CO32―=CO2+H2O Cu2++2OH―=C u(O H)2↓ Ba2++SO42―=BaSO4↓7.书写离子方程式时,可以拆成离子形式的物质(类别)有:不可以拆成离子形式的物质有:第二章《碱金属》1.碱金属包括元素,,它们的最外电子层上的电子数都是 .钠在自然界里不能以态存在,只能以态存在.2.由于钠很容易与空气中的、等物质反应,通常将钠保存在里,以使钠与、等物质隔绝。
3.过氧化钠是色固体,能与、反应,可用在呼吸面具中和潜水艇里作为氧气的来源。
4.碳酸钠俗名,碳酸氢钠俗名。
等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠分别与过量的盐酸反应,消耗的盐酸多。
如何区别这两种固体?。
5.碱金属元素的原子,随着核电荷数的增多,它们的电子层数逐渐,原子半径逐渐 ,它们的金属性逐渐。
熔沸点逐渐。
6.钠或灼烧时火焰呈现色,钾或灼烧时火焰呈现色。
第一章化学反应与能量第1课序言反应热焓变【目标与要求】1.了解学习化学反应原理的几种概念模型法。
2.理解反应热的含义,能判断反应是放热还是吸热。
3.能从微观角度,运用化学键的知识,解释化学反应过程为什么会有能量变化。
【思考与归纳】一、活化分子、活化能、有效碰撞【问题1】化学反应一般都伴随着能量变化。
与质量守恒一样,在化学反应前后能量也存在守恒的关系。
由此你认为,反应过程中产生的热量变化与物质的能量之间有没有关系?如果有,是什么关系?怎样简单表示?如果没有,请说明原因。
【问题2】(1)据理论计算,如果分子之间的碰撞每次都能发生化学反应的话,那么,在通常状况下,以体积比2:1混合的氢气和氧气的混合气体就会在瞬间反应成水。
但实际却不是这样,这说明什么?(2)如果点燃气体或对其光照,则反应瞬间完成,你认为这些反应条件改变了什么?(3)如果向氢气和氧气的混合气体中插入铂丝(催化剂),则会产生爆炸。
你认为从反应原理上讲,铂丝改变了什么?说出理由。
二、反应热焓变――化学反应过程中物质和能量的关系:在化学反应中,同时存在着和的变化,而反应前后物质的和都是的。
的释放或吸收是以发生变化的为基础的,二者密不可分,但以为主。
的多少则以反应物和产物的为基础。
【问题3】化学反应中的能量变化有哪些形式?如何概括的表示一个化学反应前后的能量变化?如何判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应?【例题1】下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是( )【例题2】下列说法正确的是()A.吸热反应在一定条件下也可以发生B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应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.放热的反应在常温下一定很容易发生【例题3】对于一个放热反应,已知产物的总能量为70KJ,那么反应物的总能量可能是()A.20kJ B. 30kJ C. 70kJ D. 80kJ【例题4】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(△H)★勤归纳物质本身的能量(化学能)与化学键的能量的关系:在化学反应中,既有反应物中化学键的断裂,又有生成物中化学键的形成,化学能也随之而改变。
选修4《化学反应原理》第1页(共8页) 第2页 (共8页)第一章 化学反应与能量(知识点总结)一、“有效碰撞”模型。
从物质结构变化上看,化学反应的过程,其实是怎样的一个过程? 旧的 断裂、新的 形成的过程。
1、有效碰撞:分子都在不停的运动,反应物分子能够发生碰撞是反应发生的先决条件,如果每次碰撞都是有效的话,任何反应都会在瞬间完成,而事实不是这样,所以并不是所有的碰撞都是有效的。
有效碰撞:能够导致化学键断裂,引发化学反应的碰撞。
2、活化分子:要有效碰撞,要求分子必须具有足够高的能量。
我们把这样的分子叫做“活化分子”。
活化分子:具有足够高的能量,可能发生有效碰撞的反应物分子。
活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞吗? 。
还要求取向正确。
发生有效碰撞的条件: 3、活化能:活化能 。
活化能的作用是 ,与课本第3页图中表示的哪部分能量相等? 参看教材所举的“公司贷款”一例: 活化能的大小决定了一般分子变为活化分子的难易,也就是化学反应的难易,它会影响反应热的大小吗? 结论:某一化学反应的速率大小与单位时间内 有关;有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中 的多少有关;活化分子的多少又与该反应的 大小有关。
活化能的大小是由反应物分子的性质决定的,而反应物分子的性质又与分子的内部结构密切相关,可以说反应物分子的内部结构是决定化学反应速率的内因。
那么,对于一个特定的反应人们可以通过改变它的外部条件加以控制和利用。
活化能是决定化学反应难易的关键。
不同的化学反应,活化能差别很大。
一个具体的反应,活化能的值只能通过实验方法测得。
二.用“有效碰撞”模型解释外界条件对化学反应速率的影响 1、温度对反应速率的影响:我们知道,温度升高,反应速率加快;温度降低,反应速率减慢。