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高中化学选修4《化学反应原理》第1
章化学反应与能量转化思维导图.doc
本文介绍了思维导图作为一种终极的思维工具，可以帮助人们整理和记忆信息，提高研究效率。
同时，本文还利用思维导图整理了高中化学《化学反应原理》第一章的基础知识。
化学反应与能量转化是化学学科中的基础知识之一。
其中，1-1节介绍了化学反应的热效应，即反应过程中能量的转化。
化学反应可以放热或吸热，这取决于反应物的能量和反应产物的能量之间的差异。
在反应中，能量的转化可以通过热量计等仪器来测量。
1-2节介绍了电能转化为化学能，即电解。
电解是一种将
电能转化为化学能的过程，可以将离子化合物分解成原子或离子。
在电解中，电流通过电解质溶液，导致离子发生氧化还原反应，从而在电极上产生化学反应。
在电解中，产生的化学反应与电流密切相关。
1-3节介绍了化学能转化为电能，即电池。
电池是一种将
化学能转化为电能的装置，可以将化学反应中产生的能量转化为电能。
电池的工作原理是利用化学反应产生电势差，使电子在电路中流动，从而产生电流。
电池的种类很多，例如原电池、干电池、锂离子电池等。
总之，化学反应与能量转化是化学学科的重要内容，理解其中的原理和机制对于研究化学非常重要。
思维导图作为一种有效的研究工具，可以帮助我们更好地整理和记忆知识，提高研究效率。
高中化学知识点总结—化学反应与能量变化1、有效碰撞理论（1）有效碰撞：使分子间发生反应的碰撞．（2）活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子．（3）活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的那部分能量E1--正反应活化能；E2--逆反应活化能；2、化学反应能量转化的原因化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键的过程．旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量．而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化，所以化学反应过程中会有能量的变化．3、反应热和焓变的概念（1）反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热（2）焓变：焓是与内能有关的物理量，符号用H表示，反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变（△H）决定的，恒压条件下的反应热等于焓变。
单位一般采用kJ/mol4、吸热反应与放热反应（1）吸热反应的概念：反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应．常见的吸热反应或部分物质的溶解过程：大部分分解反应，NH4Cl固体与Ba（OH）2•8H2O固体的反应，炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，炭与水蒸气的反应，一些物质的溶解（如硝酸铵的溶解），弱电解质的电离，水解反应等．（2）放热反应的概念：反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应．常见的放热反应：①燃烧反应；②中和反应；③物质的缓慢氧化；④金属与水或酸反应；⑤部分化合反应．吸热反应和放热反应的能量变化图如图所示：注意：（1）反应放热还是吸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；（2）放热反应与吸热反应与反应条件无关5、热化学反应方程式（1）定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式．（2）意义：热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化．（3）热化学方程式的书写①要注明温度、压强，但中学化学中所用的△H数据一般都是25℃、101kPa 下的数据，因此可不特别注明．②必须注明△H的“+”与“-”③要注明反应物和生成物的聚集状态．g表示气体，l表示液体，s表示固体，热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号．④热化学方程式各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数．因此热化学方程式中化学计量数可以是整数也可以是分数．⑤热化学方程式的数值与化学计量数有关，对于相同的物质反应，当化学计量数不同，其△H也不同．当化学计量数加倍时，△H也加倍．当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反．⑥对于化学式形式相同的同素异形体，还必须在化学是后面标明其名称．如C（s，石墨）⑦可逆反应的反应热指的是反应物完全反应后放出或吸收的热量，不是达到平衡时的．6、中和反应反应热测定（1）实验原理：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热（2）计算方法：（强酸和强碱反应）Q=mC△t（3）注意事项①大小烧杯杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的．②温度计上的酸要用水冲洗干净，冲洗后的溶液不能倒入小烧杯③酸、碱混合时，要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入④实验中所用HCl和NaOH的物质的量比不是1：1，而是NaOH过量知识点小结1、熟记反应热ΔH 的基本计算公式ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和2、规避两个易失分点：旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。
高中化学知识点——化学反应与能量一．反应热焓变1．定义：化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热，又称为焓变（ΔH），单位kJ/mol。
解释：旧键的断裂：吸收能量；新键的形成：放出能量，某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热：吸收能量>放出能量；放热：吸收能量＜放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3．放热反应：放出热量的化学反应，(放热>吸热)ΔH＜0；吸热反应，吸收热量的化学反应(吸热>放热)ΔH＞0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应：①常见的放热反应有a燃烧反应b酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有：a氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应bCO2+C=2COc大多数的分解反应⑵△H＜0时反应放热；△H＞0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。
1．焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位：kJ·mol－1，符号：H。
焓变是在恒压条件下，反应的热效应。
单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。
2．化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
ΔH＝反应物分子中总键能－生成物分子中总键能。
3．放热反应与吸热反应当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。
4．反应热思维模型：(1)放热反应和吸热反应(2)反应热的本质以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－186kJ·mol－1为例E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)；E2：2E(H—Cl)；ΔH＝E1－E2二．热化学方程式1．概念：能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
重难点四反应热与焓变1．反应热和焓变的概念：（1）反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热．（2）焓变：焓是与内能有关的物理量，恒压条件下的反应热又称“焓变”，符号用ΔH 表示，单位一般采用kJ/mol，放热反应ΔH＜0，吸热反应ΔH＞0．反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变决定．E1--正反应活化能；E2--逆反应活化能；【难点点睛】①化学反应中不仅存在着“物质变化”，还存在着“能量变化”，这种变化不仅以热能的形式体现出来，还可以以光、电等形式表现．②如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，就有部分能量以热的形式释放出来，称为放热反应；如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物．2．反应热与物质稳定性之间的关系：不同物质的能量(即焓)是不同的，对于物质的稳定性而言，存在着“能量越低越稳定”的规律，因此，对于同素异形体或同分异构体之间的相互转化，若为放热反应，则生成物能量低，生成物稳定；若为吸热反应，则反应物的能量低，反应物稳定．化学键C-H C-F H-F F-F键能/(kJ/mol) 414 489 565 155【重难点指数】★★★★【重难点考向一】反应热的图示【例1】已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述正确的是( )A．每生成2分子AB吸收bkJ热量B．该反应热ΔH=(b-a)kJ•mol-1C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．断裂1molA-A和1molB-B键，放出akJ能量【答案】C【重难点点睛】考查了反应热量变化的分析判断，化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化依据图象分析，结合反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，反应过程中断裂化学键需要吸收能量，形成化学键放出热量。
化学反应与能量的变化教案(优秀7篇)化学反应与能量的变化教案篇一教学目标知识目标使学生了解化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应；介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源和保护环境意识；通过学习和查阅资料，使学生了解我国及世界能源储备和开发；通过布置研究性课题，进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系，化学教案－化学反应中的能量变化。
能力目标通过对化学反应中的能量变化的学习，培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力，提高自学能力和创新能力。
情感目标在人类对能源的需求量越来越大的现在，开发利用新能源具有重要的意义，借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。
注意科学开发与保护环境的关系。
教学建议教材分析本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。
可以讲是高中化学理论联系实际的开篇，它起着连接初高中化学的纽带作用。
本节教学介绍的理论主要用于联系实际，分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解，使学生在感性认识中对知识深化和总结，同时提高自身的综合能力。
教法建议以探究学习为主。
教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。
建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验，内容不多，准备方便。
这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性，又能培养学生的实际操作技能。
教师不能用化学课件代替化学实验，学生亲身实验所得实验现象最具说服力。
教学思路：影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。
教学设计方案课题：化学反应中的能量变化教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。
教学难点：化学反应中的能量变化的观点的建立。
能量的“储存”和“释放”。
教学过程：[引入新课] 影像：《远古人用火》01/07[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。
重难点十一反应热大小比较比较反应热大小的方法（1）根据反应物和生成物的聚集状态比较物质由固体变成液态，由液态变成气态，都必定吸收热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则放出热量．因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称．（2）根据热化学方程式中化学计量数比较热化学方程式中的化学计量数不表示分子数，而是表示反应物和生成物的物质的量，可以是分数．当化学计量系数发生变化(如加倍或减半)时，反应热也要随之变化．互为可逆的热化学反应，其反应热数值相等，符号相反．（3）根据反应物和生成物的性质比较对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要放出热量，因为能量越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越多；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量．（4）根据反应进行的程度比较对于分步进行的反应来说，反应进行的越彻底，其热效应越大．如果是放热反应，放出的热量越多；如果是吸热反应，吸收的热量越多．如等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量．对于可逆反应来说，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多。
【重难点指数】★★★★【重难点考向一】从物质的聚集状态比较反应热的大小【例1】根据以下3个热化学方程式：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)ΔH=-Q1kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)ΔH=-Q2kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)ΔH=-Q3 kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )A．Q1＞Q2＞Q3 B．Q1＞Q3＞Q2C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q2＞Q1＞Q3【答案】A【名师点睛】考查反应热的大小比较，题目难度中等，本题注意从物质反应的程度以及物质的聚集状态的角度比较反应热的大小；三个反应都为放热反应，物质发生化学反应时，生成液态水比生成气态水放出的热量多，反应越完全，放出的热量越多，以此解答该题。
第一章 第一节 化学反应与能量的变化教学目标知识与技能：1.使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2.认识化学反应过程的物质变化和能量变化；3.了解反应热和焓变的涵义；4.能正确认识、书写热化学方程式。
过程与方法：1.通过对学习资料的查找与交流，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力；2.通过从化学键的角度分析化学反应，引导学生分析引起反应热的本质。
情感态度与价值观：培养学生从微观的角度理解化学问题。
教学重点：热化学方程式的书写和反应热与键能教学难点：反应热与键能教学过程：第一节 化学反应和能量变化一、概念1.化学反应及其能量变化任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
2.放热反应和吸热反应（1）放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。
（2）吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。
3.化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：由能量守恒可得：反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应)4．热化学方程式的书写：（1）热化学方程式必须标有热量变化。
（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。
（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。
5．书写热化学方程式时明确以下问题：（1）反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa 和25℃时的数据。
（2）物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。
（3）热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的热效应。
重难点三吸热反应与放热反应1．吸热反应的概念：化学键角度：新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸取的能量．能量守恒角度：反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应．2．常见的吸热反应或部分物质的溶解过程：大部分分解反应，NH4Cl固体与Ba(OH)2•8H2O固体的反应，炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，炭与水蒸气的反应，一些物质的溶解(如硝酸铵的溶解)，弱电解质的电离，水解反应等．3．放热反应的概念：化学键角度：新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸取的能量．能量守恒角度：反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应．4．常见的放热反应：①燃烧反应；②中和反应；③物质的缓慢氧化；④金属与水或酸反应；⑤部分化合反应．5．吸热反应和放热反应的能量变化图如图所示：留意：（1）反应放热还是吸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；（2）不是需要加热的反应都是吸热反应，燃烧大多数要点燃，都是放热反应．吸热反应就是在化学变化中，需要不断吸取大量热量的反应．不是需要使用催化剂的反应都是吸热反应。
【重难点指数】★★★【重难点考向一】吸热反应和放热反应的概念【例1】已知2SO2+O2⇌2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )A．O2的能量肯定高于SO2的能量 B．SO2和O2的总能量肯定高于SO3的总能量C．SO2的能量肯定高于SO3的能量D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生【答案】B【名师点睛】考查了物质能量和反应热的关系；对于放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，对于吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量．有的放热反应需要加热才能发生；解此类题要明确反应物能量是指反应物的总能量，生成物能量是指全部生成物能量和，而不是某一个反应物和某一个生成物能量进行对比。
【重难点考向二】吸热反应和放热反应图示【例2】下列各图所表示的反应是吸热反应的是( )A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】若反应物的总能量＞生成物的总能量，则反应为放热反应，若反应物的总能量＜生成物的总能量，则反应为吸热反应；故选A。
第一章化学反映与能量一、化学反映与能量的转变课标要求1、了解化学反映中能量转化的原因和常见的能量转化形式2、了解反映热和焓变的含义3、熟悉热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式要点精讲1、焓变与反映热（1）化学反映的外观特征化学反映的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，从外观上看，所有的化学反映都伴随着能量的释放或吸收、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。
能量的转变通常表现为热量的转变，可是化学反映的能量转变还可以以其他形式的能量转变表现出来，如光能、电能等。
（2）反映热的概念当化学反映在必然的温度下进行时，反映所释放或吸收的热量称为反映在此温度下的热效应，简称为反映热。
通常常利用符号Q表示。
反映热产生的原因：由于在化学反映进程中，当反映物分子内的化学键断裂时，需要克服原子间的彼此作用，这需要吸收能量；当原子从头结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
生成物分子形成时所释放的总能量与反映物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反映的反映热。
（3）焓变的概念对于在等压条件下进行的化学反映，若是反映中物质的能量转变全数转化为热能（同时可能伴随着反映体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反映的反映热就等于反映前后物质的焓的改变，称为焓变，符号ΔΗ。
ΔΗ=Η（反映产物）—Η（反映物）为反映产物的总焓与反映物总焓之差，称为反映焓变。
若是生成物的焓大于反映物的焓，说明反映物具有的总能量小于产物具有的总能量，需要吸收外界的能量才能生成生成物，反映必需吸热才能进行。
即当Η（生成物）>Η（反映物），ΔΗ>0，反映为吸热反映。
若是生成物的焓小于反映物的焓，说明反映物具有的总能量大于产物具有的总能量，需要释放一部份的能量给外界才能生成生成物，反映必需放热才能进行。
即当Η（生成物）<Η（反映物），ΔΗ<0，反映为放热反映。
（4）反映热和焓变的区别与联系2、热化学方程式（1）概念把一个化学反映中物质的变和能量的转变同时表示出来的学方程式，叫热化学方程式。
高中化学：化学反应与能量知识点一．反应热焓变1．定义：化学反应过程中吸收或放出的能量都属于反应热，又称为焓变（ΔH），单位kJ/mol。
解释：旧键的断裂：吸收能量；新键的形成：放出能量，某一化学反应是吸热反应还是放热反应取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热：吸收能量>放出能量；放热：吸收能量＜放出能量。
2.化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系3．放热反应：放出热量的化学反应，(放热>吸热)ΔH＜0；吸热反应，吸收热量的化学反应(吸热>放热) ΔH＞0。
【学习反思】⑴常见的放热、吸热反应：①常见的放热反应有a 燃烧反应b 酸碱中和反应c活泼金属与水或酸的反应d大多数化合反应②常见的吸热反应有：a 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合发生反应b CO2+C = 2COc 大多数的分解反应⑵△H＜0时反应放热；△H＞ 0时反应吸热。
【概括总结】焓变反应热在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。
1．焓和焓变焓是与物质内能有关的物理量。
单位：kJ·mol－1，符号：H。
焓变是在恒压条件下，反应的热效应。
单位：kJ·mol－1，符号：ΔH。
2．化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
ΔH＝反应物分子中总键能－生成物分子中总键能。
3．放热反应与吸热反应当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)当ΔH为“－”或ΔH<0时，为放热反应，反应体系能量降低。
(2)当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。
4．反应热思维模型：(1) 放热反应和吸热反应(2) 反应热的本质以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－186 kJ·mol－1为例E1：E(H—H)＋E(Cl—Cl)；E2：2E(H—Cl)；ΔH＝E1－E2二．热化学方程式1．概念：能表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
