化学反应与能量的变化
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化学反应与能量的变化()(总6页)
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--内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 第一章化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化（学案）
第 一 课时
【学习目标】:
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的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量；
3、了解反应热和焓变的含义。
【重、难点】:
1、化学反应中的能量变化，2、对△H的“+”与“-”的理解。
【学习过程】：
一、反应热 焓变
（一）： 反应能量变化与反应热
能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形 式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。
1.化学反应与能量变化的关系
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是等的，在产生新物质的同时总是伴随着的变化。
即在一个化学反应中，同时遵守守恒和守恒两个基本定律。
2、化学反应中能量变化形式 3 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量的变化。
3、类型
（1）放热反应：即_____________的化学反应，其反应物的总能量____生成物的总能量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。
（2）吸热反应：即_________的化学反应，其反应物的总能量____生成物的总能量。
如：H2还原CuO的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，CaCO3分解等大多数分解反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应都是吸热反应。
说明：吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热如：
Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应，
放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。
形成原因（图示）
从微观上分析：
从宏观上分析：
从宏观上分析:
预测生成
（二）：反应热 焓变
两个概念：环境 4 体系
1、定义： 叫反应热， 又叫焓变。
2、表示符号：
3、单位： (或)。
4、计算方法：△H=反应物的总键能--生成物的总键能（或△H = 生成物的总能量--反应物的总能量）
因此，△H<0时, 为热反应; △H>0时，为热反应。
5、注意：在应用焓变时，应注意△H的符号。当△H>0时，其“+”号不能省略。
6、“反应热”与“热量”的区别：反应热有“+”、“-”之分；而热量是标量，但要注明是“吸收”、还是”放出”.
知识拓展：焓是与物质的内能有关的一个物理量，但它又不同于物质的内能。单位为kJ/mol，不可以测量。化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化，即焓变。
即在此，可用焓变代替反应热。但焓变与反应热是不同含义两个的概念。
【思考】:看看两幅图分别表示什么反应，这一段差值表示什么？
A B
【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
【基础达标】
1．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．铝片和稀盐酸反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的碳与二氧化碳的反应
D．甲烷在氧气中的燃烧
2．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式正确的是( )
A．Q1＋Q2>Q3B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2
2.答案 D
解析 燃烧为放热反应，即生成物的键能之和大于反应物的键能之和。
3．下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是( )
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
4．下列变化一定为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)===H2O(l)放出44 kJ热量
B．ΔH>0的化学反应
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应 6
5．关于化学反应的本质的说法正确的是( )
A．化学反应都有新物质生成
B．化学反应都有能量变化
C．化学反应是旧键断裂新键形成的过程
D．化学反应的发生都需要在一定条件下
6．下列说法正确的是( )
A．反应热就是反应中放出的能量
B．在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．由C(石墨)―→C(金刚石) ΔH＝＋ kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定
D．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
7．下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是( )
A．锌与稀硫酸反应制氢气 B．铁丝在氯气中燃烧
C．氧化钙与水反应 D．碳酸氢铵分解
8．下列说法中正确的是( )
A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B．反应放热时，ΔH>0；反应吸热时，ΔH<0
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓 9．科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量，断裂1 mol N≡N键吸收941
kJ热量，则( )
A．N4的熔点比P4高
B．1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量
C．N4是N2的同系物
D．1 mol N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量
10．某学习小组设计以下实验，探究化学反应
中的热效应，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加5 mL盐酸。试回答下列问题：
实验中观察到的现象是
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
产生上述现象的原因是
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式
________________________________________________________________________。 (4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(5)如果将本题中“25℃的饱和石灰水”换成“20℃碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是
________________________________________________________________________，
其原因是
________________________________________________________________________。
11．在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：
A＋B反应物总能量为E1ABCD发生反应＋＋C＋D生成物总能量为E2
(反应前) (反应后)
(1)下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是________。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行
D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒
(2)若E1”、“<”或“＝”)反应物的总能量，为______(填“吸热”或“放热”)反应。
12．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O===O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量是多少？
答案 436 kJ
13．在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验：
在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题：
(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么？
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是什么(回答出三个以上的原因)
(3)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热(回答出两种方案)
(4)实验中即使不“结冰”，将烧杯提起的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是什么？
试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因“结冰”而黏在一起的。
【拓展提升】
14．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
物质 Cl2 Br2 I2 H2 HCl HI HBr
键能/kJ·mol－1 243 193 151 436 431 298 366
根据上述数据回答(1)～(4)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )
A．H2B．Cl2C．Br2D．I2
(2)下列氢化物本身具有的能量最低的是( )
