焓变 反应热第1课时
- 格式:doc
- 大小:181.00 KB
- 文档页数:2
第1节⎪⎪化学反应的热效应第1课时化学反应的反应热、焓变[课标要求]1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。
了解反应热、焓变的概念及表示方法,了解焓变与反应热、物质的能量之间的关系。
3.了解定量测定反应热的基本原理和实验方法。
1.反应热是指当一个化学反应在一定温度下进行时,反应释放或吸收的热量。
2.反应热可用量热计测量,计算公式:Q=-c(T2-T1)。
3.焓是用来描述物质具有的能量的物理量。
焓变ΔH=H反应产物-H反应物,ΔH>0时为吸热反应,ΔH<0时为放热反应。
4.反应热与化学键能的关系:ΔH=反应物断键吸收的能量总和-反应产物成键放出的能量总和化学反应的反应热1.概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
2.符号:用Q表示,反应吸热时,Q为正值;反应放热时,Q为负值。
3.单位:kJ·mol-1或J·mol-1。
4.热化学:用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支称为热化学。
[特别提醒](1)物理变化中的能量变化不是反应热。
如物质的三态变化、NH4NO3溶于水吸热、浓H2SO4稀释放热等。
(2)反应放热或吸热与反应条件无关。
1.下列关于反应热的说法正确的是()①通常情况下,化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化②同一化学反应在不同温度下进行,反应热的数值不同③反应热通常用Q表示,反应放热时,Q为负值,反应吸热时,Q为正值A.只有③B.只有①②C.只有①③D.全部正确解析:选D通常情况下,化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化,几乎所有的化学反应都伴随着热量的释放或吸收,故①正确。
反应热定量描述一定温度下化学反应释放或吸收的热量,一般规定,吸热时Q为正值,放热时Q为负值,并且可通过实验测得,故②③也正确。
2.下列说法正确的是()A.化学反应都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.化学反应可能发生颜色变化,有颜色变化的物质变化一定是化学变化D.碘升华时放出能量解析:选A物质发生化学变化时,光、电、热等能量可转化为化学能,化学能也可转化为光、电、热等能量,A项正确;有些物理变化也伴随着能量变化,如物质三态之间的变化,B项错误;化学反应可能发生颜色变化,如H2+I2===2HI,2NO+O2===2NO2,但有颜色变化的物质变化不一定是化学变化,如活性炭使红墨水退色,C项错误;碘升华吸收能量,故D项错误。
第1课时焓变反应热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=反应物分子的总键能-生成物分子的总键能。
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放热反应吸热反应(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知识点一有关反应热的概念1.下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.吸热反应在一定的条件下也能发生D.焓变的符号是ΔH,单位是kJ·mol-1,反应热的单位是kJ2.已知在相同状况下,要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。
下列说法正确的是()A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应B.水分解产生氢气和氧气时放出能量C.相同状况下,反应2SO2+O2===2SO3是一个放热反应,则反应2SO3===2SO2+O2是一个吸热反应D.氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量知识点二反应热与化学键键能的关系3.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
第一节反应热第一课时反应热焓变[明确学习目标] 1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。
2.学会使用焓变(ΔH)表示反应热。
1.反应热及其测定(1)01等温条件下,02释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。
(2)大量实验测得,在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发031_molHO时,放出57.3 kJ的热量。
22.反应热与焓变(1)01内能发生了变化。
(2)02体系内物质的各种能量的总和,03温度、压强和物质聚集状态等影响。
(3)焓(符号为H)是一个与内能有关的物理量。
研究表明,04等压条件下进行的化学反应,05焓变,06ΔH表示,常用单位是07 kJ/mol(或kJ·mol-1)。
(4)08减小,ΔH09负值,即ΔH10 <011增大,ΔH12正值,即Δ13>0。
(5)14化学键断裂和形成时的能量变化。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)物质发生化学变化都伴随着能量变化。
()(2)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应需要加热才能反应。
()(3)若反应物总能量大于生成物总能量,则反应为吸热反应。
()(4)放热反应、吸热反应的热效应与反应的过程有关。
()(5)中和反应的反应热的测定实验中,应将50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液分多次倒入量热计的内筒。
()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.下列变化中生成物的总能量大于反应物的总能量的是()A.H—Cl―→H+ClB.H+H―→H—HC.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑D.HCl+NaOH===NaCl+H2O答案 A3.下列说法中正确的是()A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关答案 C4.反应A+B―→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B―→X(ΔH>0),②X―→C(ΔH<0)。
第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热关键词语1.反应热“三要素”:(1)符号:ΔH;(2)单位:“kJ/mol”;(3)正、负号:ΔH<0为放热反应,ΔH>0为吸热反应。
2.反应热计算“两公式”:(1)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量;(2)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
教材新知[自学教材·填要点]1.反应热(1)定义:化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。
(2)特殊值——焓变:焓变是生成物与反应物的焓值差,符号“ΔH”,常用单位“kJ/mol”,恒定条件下的反应热等于焓变。
2.ΔH与吸热反应、放热反应的关系(2)实例:1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量,则该反应的焓变ΔH=-285.8_kJ/mol。
[师生互动·解疑难](1)等压条件下的反应热在不做其他功的情况下,化学反应的焓变等于化学反应的反应热。
(2)当生成物的总焓大于反应物的总焓[即H(生成物)>H(反应物)]时,ΔH>0,反应为吸热反应。
(3)当H(生成物)<H(反应物)时,ΔH<0,反应为放热反应。
小试身手1.对于放热反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l),下列说法正确的是()A.反应产物H2O所具有的总焓高于反应物H2和O2所具有的总焓B.反应物H2和O2所具有的总焓高于反应产物H2O所具有的总焓C.反应物H2和O2所具有的总焓等于反应产物H2O所具有的总焓D.反应物H2和O2比反应产物H2O稳定解析:反应物总焓高于生成物总焓的反应是放热反应,反应物总焓低于生成物总焓的反应是吸热反应。
焓值越低,物质越稳定。
答案:B[自学教材·填要点]1.化学反应的本质化学反应是旧键断裂,新键生成的过程,两者吸收和释放能量的差异表现为反应中的能量变化。
2.焓变与键能的关系化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因若E1>E2,则化学反应吸收能量,ΔH>0;若E1<E2,则化学反应放出能量,ΔH<0。
第1课时焓变反应热学业要求素养对接1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。
2.能进行反应焓变的简单计算。
微观探析:化学反应中能量变化的本质变化观念:化学反应过程中的能量变化[知识梳理]知识点一、化学反应的实质与特征1.实质:反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
2.特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为热量的变化。
知识点二、焓变反应热1.焓与焓变2.反应热和焓变的关系反应热焓变含义化学反应中吸收或放出的热量化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差二者的相互联系ΔH是化学反应在恒定压强下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热,即恒压条件下进行的反应的反应热等于焓变ΔH3.吸热反应和放热反应放热反应:形成生成物释放的总能量大于破坏反应物吸收的总能量。
反应放出能量而使体系的能量降低。
ΔH为“-”或ΔH<0。
吸热反应:形成生成物释放的总能量小于破坏反应物吸收的总能量。
反应吸收能量而使体系的能量升高。
ΔH为“+”或ΔH>0。
【自主思考】1.任何化学反应一定伴随能量的变化吗?提示一定。
2.化学反应放热还是吸热是否与反应条件有关?提示反应吸热还是放热与是否加热等条件无直接关系。
[效果自测]1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)所有的化学反应都伴有能量的变化,伴有能量变化的一定是化学反应。
()(2)反应热是指1 mol物质参加反应时的能量变化。
()(3)加热条件下发生的反应均为吸热反应。
()(4)在一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,ΔH为“-”。
()(5)放热反应的ΔH<0;而吸热反应的ΔH>0。
()答案(1)×(2)×(3) ×(4)√(5)√2.在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如下图:(1)若E1>E2,反应体系的总能量________(填“升高”或“降低”),为________(填“吸热”或“放热”)反应,其原因是____________________________________________________________。
《选修四第一章第一节焓变反应热》导学案(第1课时)
高二班第组姓名组内评价教师评价
【课标要求】
1、了解化学反应中能量变化的原因和能量转化形式。
2、了解化学能与热能的相互转化,反应热和焓变的含义。
3、理解吸热反应、放热反应的实质;
【难点重点】
1、焓变、反应热的概念;
2、从化学键角度认识化学反应能量变化的原因
【新课导学】
(自主学习教材独立思考问题)P2-3
1.焓变
(1)焓变
①概念:焓(H)是与有关的物理量。
在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的即焓变(ΔH)决定。
②常用单位: (或 )。
(2)焓变与反应热的关系
恒压条件下,反应的热效应等于焓变。
因此,我们常用表示反应热。
2.1 mol H
2分子中的化学键断裂吸收436 kJ的能量,1 mol Cl
2
分子中的化学键断裂吸收243 kJ的
能量,2 mol HCl分子中的化学键形成释放862 kJ的能量,则H
2(g)+Cl
2
(g)===2HCl(g)的反应放出
的热量为。
3.【资料】体系与环境
体系:环境:
例如:研究物质在水溶液中的反应,就是体系,而便是环境。
4.浓硫酸溶于水放出热量,是放热反应吗?
5.下列反应属于放热反应的是( )
A.Al与稀盐酸反应 B.C+CO
2
=====
△
2CO
C.KClO
3
受热分解 D.NaOH溶于水
课堂活动区(合作探究重点互动撞击思维)
一、放热反应与吸热反应的比较
【典例1】已知H
2
(g)+
2
O
2
(g)===H
2
O(g)反应过程中能量变化如图所示,请问:
(1)a、b、c分别代表什么意义?
(2)该反应是放热反应还是吸热反应?
(3)ΔH大于零还是小于零?
【变式训练1】下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.任何放热反应在常温下一定能发生
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
【变式训练2】由右图分析,有关叙述正确的是( )
A.A―→B+C和B+C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B.A―→B+C是放热反应
C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D.A―→B+C是吸热反应,则B+C―→A必然是放热反应
二、ΔH的计算方法
从不同角度解释反应热,其计算方式也不同,ΔH可表示为:
(1)ΔH=-。
(2)ΔH=总能量-总能量。
【典例2】已知:①1 mol H
2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量②1 mol Cl
2
分子中化
学键断裂时需要吸收243 kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。
下列叙述正确的是( )
A.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的ΔH=+183 kJ·mol-1
B.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的ΔH=+183 kJ·mol-1
C.氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183 kJ·mol-1
D.氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体,反应的ΔH=-183 kJ·mol-1
【变式训练3】石墨和金刚石都是碳元素的单质,石墨在一定条件下可转化为金刚石。
已知12 g 石墨完全转化成金刚石时,要吸收E kJ的能量,下列说法正确的是( )
①石墨不如金刚石稳定②金刚石不如石墨稳定
③等质量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多
④等质量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
【变式训练4】白磷与氧可发生如下反应:P
4+5O
2
===P
4
O
10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分
别为:P-P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P===O c kJ·mol-1、O===O d kJ·mol-1。
根据下面图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是( ) A.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1 B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1 D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
【过关检测】
1、下列说法正确的是()
A、所有的化学反应都有能量变化
B、需要加热的反应一定是吸热反应
C、所有的放热反应都可以在常温常压下自发进行
D、核能作为一种反应热,是理想的新能源
2、下列过程不能肯定是放热反应的是()
A、燃烧
B、中和
C、凝华
D、溶解
3、下列变化过程,属于吸热反应的是()
(1) 液氨汽化 (2) 将胆矾加热变为白色粉末 (3) 浓硫酸稀释 (4) 氨催化氧化生成一氧化氮
(5) 酸碱中和生成水 (6) FeCl
3
溶于水显酸性
A、(1) (2) (6)
B、 (1) (2) (4) (6)
C、(2) (6)
D、(2) (4) (6)
4、下列说法不正确的是()
A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
B.放热反应都不需要加热就能发生
C.吸热反应在一定条件(如常温、加热等)也能发生
D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量
5、下列物质加入水中,使水温显著降低的是()
A.固体氢氧化钠
B.生石灰
C.无水乙醇
D.固体硝酸铵
6、石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可转化为金刚石。
已知12克石墨完全转化成金刚
石时,要吸收1KJ的能量。
下列说法正确的是()
A.石墨不如金刚石稳定
B.金刚石不如石墨稳定
C.固体煤变成气体燃料后,燃烧效率更低
D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的能量更多
7、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()
A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧 C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水。