人教版化学选修4_化学反应与能量的变化
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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。
人教版高三化学选修4《化学反应与能量的变化》评课稿1. 引言《化学反应与能量的变化》是人教版高中化学选修4的一章内容,该章节主要介绍化学反应中能量的变化过程。
通过学习该章节,学生将深入了解化学反应中能量的转化,为进一步探索化学反应的机理奠定基础。
本评课稿将对该章节的教学设计、教学方法和教学资源进行评价,以确保教学效果的提升。
2. 教学设计2.1 教学目标本章教学的主要目标如下:•了解化学反应中的能量变化过程;•掌握焓变和吉布斯自由能的概念和计算方法;•理解化学反应速率与温度、浓度、催化剂等因素的关系。
2.2 教学内容与结构本章节的教学内容主要包括以下几个方面:•化学反应中的能量变化机制;•焓变的概念与计算;•吉布斯自由能的概念与计算;•化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。
教学结构可以按照以下方式进行安排:1.引入:通过引发学生对化学反应与能量变化的思考,激发学生学习的兴趣。
2.知识点讲解:逐步介绍化学反应中的能量变化机制,并讲解焓变和吉布斯自由能的概念。
3.计算练习:通过实例让学生进行焓变和吉布斯自由能的计算。
4.深化理解:引导学生分析化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。
5.综合应用:通过实际案例让学生将所学知识应用于实际化学反应问题的解决。
2.3 教学重点和难点本章的教学重点主要有:•理解化学反应中的能量变化机制;•掌握焓变和吉布斯自由能的概念和计算方法。
教学难点主要集中在以下几个方面:•对焓变和吉布斯自由能的理解与应用;•化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。
3. 教学方法为了激发学生的学习兴趣和促进他们的主动参与,本章节的教学方法将采用以下几种方式:3.1 观察法通过展示化学反应实验的现象,引发学生对能量变化的观察和思考,从而激发他们的学习兴趣。
3.2 实践法通过实验操作让学生亲自参与化学反应实验,观察实验结果,体验能量变化的过程,加深对知识点的理解。
3.3 对话讨论法在教学过程中,鼓励学生进行小组对话和讨论,激发他们的思维能力和创造能力,促进他们对知识的深入思考。
普通高中化学新课程人教版选修4化学反应原理 第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化 教案学校:授课教师:所用课时:2课时 授课班级教学目标(一)知识与技能(1)了解反应热和焓变的含义(2)理解吸热反应和放热反应的实质 (3)书写表示化学反应热的化学方程式 (二)过程与方法从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因 (三)情感态度与价值观通过了解简单过程中的能量变化中的热效应教学重点和难点(一)教学重点(1)理解吸热反应和放热反应的实质 (2)书写表示化学反应热的化学方程式 (二)教学难点书写表示化学反应热的化学方程式教学用具多媒体课件教 学 预 设教学生成核心环节活动设计设计意图环节一复习必修相关内容教师活动学生活动提问:1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?什么是放热反应?能作图吗?2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?什么是吸热反应? 能作图吗?复习回忆,总结归纳,分析作图做好必修与选修的衔接教学环节二 反应热与焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。
符号: ΔH ,单位:kJ/mol 或 kJ•mol -1∆H 为“-” 为放热反应∆H 为“+”讨论、思考、提问准确无误地 掌握概念核心环节 活动设计意图环节三教师活动学生活动相同的。
化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
环节三盖斯定律的应用讲评练习:1同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。
现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。
已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式________________。
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。
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。
目录第一章化学反应与能量_________________________________________________________________________________ 1 第二章化学反应速率和化学平衡_________________________________________________________________________ 6 第三章水溶液中的离子平衡___________________________________________________________________________ 21 第四章电化学基础____________________________________________________________________________________ 41章节知识点梳理第一章化学反应与能量化学反应中的能量变化(1)化学反应的实质:反应物化学键断裂和生成物化学键形成。
其中旧键断裂要吸收能量,新键形成会释放能量。
(2)化学反应的特征:既有物质变化,又有能量变化。
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能和电能等,通常主要表现为热能的变化。
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 ,即: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——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0,表示的时候“-”,“kJ/mol”不能省略吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0,表示的时候“+”,“kJ/mol”不能省略放热反应和吸热反应判断方法①能量图像左图反应物总能量大于产物总能量,为放热反应;右图为反应物总能量低于产物总能量,为吸热反应注意:a.图中可以得知物质的能量越高越不稳定;b.一定是所有物质的能量之和,而不是某一个物质的能量高于产物或者低于产物的能量②通过键能的计算△H也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化【思维导图】【微试题】1.(12全国卷I)已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( ) A.2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = -4b KJ/molB.C2H2(g) + 5/2O2(g) == 2CO2(g) + H2O(l) △H = 2b KJ/molC.2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = -2b KJ/molD.2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l) △H = b KJ/mol【答案】C2.(2014年全国理综试题)已知(1)H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) △H1= a kJ·mol-1(2)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H2= b kJ·mol-1(3)H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(l) △H3= c kJ·mol-1(4)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) △H4= d kJ·mol-1下列关系式中正确的是( )A.a<b<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c= d>0 【答案】C3. (2012·大纲全国理综,9)反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()【答案】D4.实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验,得到表中的数据:实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸NaOH溶液1 20.2 20.3 23.72 20.3 20.5 23.83 21.5 21.6 24.9试完成下列问题:(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是_____________________________________,不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是__________________________________。