高中化學(xué) 2-1-2 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化課件 魯科版必修2.ppt
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第2課時(shí) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,1.實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論,,升高,NaOH+ HCl=== NaCl+H2O,釋放,,,,,,溶解,氣泡,升高,釋放,Zn+2HCl===ZnCl2,+H2↑,刺激性氣味氣體,凍結(jié)在一起,吸收,,,,,2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化結(jié)論 每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,有的 能量,有的 能量。,釋放,吸收,1.常見(jiàn)的放熱反應(yīng) (1)所有的 反應(yīng);(2)酸堿 反應(yīng);(3)金屬與水或酸發(fā)生的 反應(yīng);(4)大多數(shù) 反應(yīng)(C與CO2反應(yīng)等除外);(5)鋁熱反應(yīng)。 2.常見(jiàn)的吸熱反應(yīng) (1)銨鹽與堿的反應(yīng)[如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)];(2)大多數(shù) 反應(yīng);(3)以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)。,燃燒,中和,置換,化合,分解,化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì) (1)在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,破壞舊化學(xué)鍵時(shí),需要 一定的能量來(lái)克服原子(或離子)間的相互作用;形成新化學(xué)鍵時(shí),又要 一定的能量。因此,在化學(xué)反應(yīng)中,不僅有 生成,而且還伴隨著能量的變化。,吸收,釋放,新物質(zhì),(2)在化學(xué)反應(yīng)中,如果形成新化學(xué)鍵所 的能量 破 壞舊化學(xué)鍵所 的能量,該反應(yīng)開(kāi)始后,就會(huì)有一定的能 量以 、 或 等形式釋放出來(lái);如果新化學(xué)鍵的形 成所 的能量 破壞舊化學(xué)鍵所 的能量,該反應(yīng) 就需要不斷 能量才能使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。 (3)化學(xué)反應(yīng)與其他形式的能量的轉(zhuǎn)化 化學(xué)反應(yīng)的能量變化還可以看做“儲(chǔ)存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量 ( 能)轉(zhuǎn)化為 能、 能或 能等釋放出來(lái),或者是 能、 能或 能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量( 能)被 “儲(chǔ)存”起來(lái)的過(guò)程。,釋放,大于,吸收,熱能,電能,光能,釋放,小于,吸收,吸收,化學(xué),熱,電,光,熱,電,光,化學(xué),【慎思1】 天然氣的燃燒是化學(xué)變化,該反應(yīng)能放出較多的能量。那么,你知道化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量變化嗎? 提示 形成新化學(xué)鍵所釋放的能量不等于破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量。 【慎思2】 某同學(xué)在做消石灰與氯化銨反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),沒(méi)有發(fā)現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,其原因可能有哪些? 提示 (1)藥品用量太少;(2)消石灰沒(méi)有研碎;(3)用玻璃棒攪拌速度過(guò)慢;(4)燒杯與玻璃片間滴的水過(guò)多。,【慎思3】 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎? 提示 不對(duì),加熱只是反應(yīng)所需的一種條件,并不能證明一定是吸熱反應(yīng)。反應(yīng)的放熱、吸熱取決于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對(duì)大小。只要反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,反應(yīng)一定放熱。有的反應(yīng)很難進(jìn)行,條件要求很高,但仍是放熱反應(yīng),例如合成氨的反應(yīng)。,【慎思4】 討論判斷 ①任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化 ( )。 ②化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化 ( )。 ③反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí),發(fā)生放熱反應(yīng) ( )。 ④反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí),發(fā)生吸熱反應(yīng) ( )。 ⑤煤燃燒時(shí)化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能 ( )。 ⑥化石燃料和植物燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能 ( )。 ⑦動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過(guò)程 ( )。 提示 ①√ ②× ③√ ④√ ⑤√ ⑥√ ⑦×,化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí),物質(zhì)種類(lèi)變化的同時(shí)一定伴有能量變化, 但一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于形成新化學(xué) 鍵釋放的能量和破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量的相對(duì)大小或反 應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小,與反應(yīng)條件無(wú) 關(guān)。 我們可以從四個(gè)方面來(lái)判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸 熱反應(yīng):,1.從化學(xué)鍵的斷裂與形成來(lái)判斷 若E1>E2,反應(yīng)為吸熱反應(yīng); 若E1<E2,反應(yīng)為放熱反應(yīng)。,2.從反應(yīng)物和生成物所具有的能量來(lái)判斷 若反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng)(如圖1); 若反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量,則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(如圖2)。,3.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律來(lái)判斷 (1)常見(jiàn)的放熱反應(yīng) ①所有的燃燒反應(yīng);②酸堿中和反應(yīng);③金屬與水或酸發(fā)生的置換反應(yīng);④大多數(shù)化合反應(yīng)(C與CO2反應(yīng)等除外);⑤鋁熱反應(yīng)。 (2)常見(jiàn)的吸熱反應(yīng) ①銨鹽與堿的反應(yīng)[如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)];②大多數(shù)分解反應(yīng);③以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)。,4.根據(jù)反應(yīng)條件來(lái)判斷 需要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng),如碳酸鈣的受熱分解;若反應(yīng)在開(kāi)始時(shí)需要加熱,反應(yīng)開(kāi)始后不再加熱就能繼續(xù)進(jìn)行,則反應(yīng)為放熱反應(yīng),如鐵與硫的反應(yīng)。,【例題】 下列說(shuō)法正確的是 ( )。 A.吸熱反應(yīng)一定是釋放能量 B.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總能量總是 高于生成物的總能量 C.反應(yīng)是放熱還是吸熱要看破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量總 和與形成新化學(xué)鍵釋放出的總和的大小 D.吸熱反應(yīng)在常溫下不能發(fā)生,解析 吸熱反應(yīng)是把熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量被“貯 存”起來(lái)的過(guò)程,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系 中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量總是不等,當(dāng)前者大 于后者,化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng);前者小于后者,化學(xué)反應(yīng)為 吸熱反應(yīng),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱要看破壞 舊化學(xué)鍵吸收的能量總和與形成新化學(xué)鍵釋放出的能量總和 的大小,故C項(xiàng)正確;放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下 都能發(fā)生,吸熱反應(yīng)在常溫下也能發(fā)生,如Ba(OH)2·8H2O 與NH4Cl固體的反應(yīng),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 C,1.吸熱反應(yīng)并不一定需要加熱才能發(fā)生,如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng);放熱反應(yīng)有時(shí)需要加熱才能發(fā)生,如鐵與硫的反應(yīng)。因此,化學(xué)反應(yīng)需要在一定條件下才能發(fā)生,是否需要加熱由反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定,而與反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)無(wú)關(guān)。,2.化學(xué)變化都伴有能量變化,但伴有能量變化的過(guò)程不一定都是化學(xué)變化。如NaOH固體的溶解、濃硫酸的稀釋等過(guò)程都有明顯的熱量放出,但這些過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)的生成,故它們不是化學(xué)變化。 3.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化不僅僅表現(xiàn)為熱量變化,能量的表現(xiàn)形式多種多樣。反應(yīng)中可能是化學(xué)能與熱能、電能或光能等之間的轉(zhuǎn)化。常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)的能量變化通常表現(xiàn)為熱量變化。,【體驗(yàn)1】 下列變化過(guò)程中,需吸收能量的是 ( )。 A.H+H===H2 B.H+Cl===HCl C.I2===I+I(xiàn) D.C+O2===CO2 解析 物質(zhì)間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),形成化學(xué)鍵時(shí)要放出能量,A、B在形成H2、HCl時(shí)釋放能量;D是碳的燃燒反應(yīng),根據(jù)生活常識(shí)我們也知道燃燒過(guò)程釋放能量;而拆開(kāi)物質(zhì)中的化學(xué)鍵時(shí)則需要吸收能量。 答案 C,【體驗(yàn)2】下列變化屬于吸熱反應(yīng)的是________(填序號(hào))。 ①液態(tài)水汽化;②膽礬受熱變?yōu)榘咨勰虎劭列遭c固體溶于水;④氯酸鉀分解制氧氣;⑤生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰;⑥干冰升華 解析 注意吸熱過(guò)程、放熱過(guò)程與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的區(qū)別。①水的汽化是物理變化,不屬于吸熱反應(yīng);②CuSO4·5H2O受熱分解生成CuSO4和H2O,屬于吸熱反應(yīng);⑤是放熱反應(yīng);③⑥均為物理變化。 答案 ②④,規(guī)律探究八 利用化學(xué)鍵計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 【知識(shí)支持】 1.正確理解和公式導(dǎo)出 化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因,利用化學(xué)鍵的能量變化可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化。以H2+Cl2===2HCl(H2、Cl2的物質(zhì)的量均為1 mol)為例:,【問(wèn)題探究】 化學(xué)反應(yīng)A2+B2===2AB的能量變化如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是 ( )。,A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.1 mol A—A鍵和1 mol B—B鍵斷裂能放出x kJ的能量 C.2 mol A—B鍵斷裂需要吸收y kJ的能量 D.2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量 解析 由圖知,1 mol A2和1 mol B2的總能量高于2 mol AB的 能量,所以該反應(yīng)放熱;化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收能量,B項(xiàng)錯(cuò) 誤,C項(xiàng)正確。 答案 C,名師點(diǎn)評(píng) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化值=Q總吸-Q總放。利用這 一公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),還應(yīng)注意: (1)可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化計(jì)算某一種具體的化學(xué)鍵 斷裂時(shí)吸收能量或形成時(shí)放出能量的多少。 (2)計(jì)算出的能量變化如果為正值,則反應(yīng)吸熱,如果是負(fù) 值,則反應(yīng)放熱。,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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