新课标人教版选修四化学反应原理第一章全部课件

绪言江苏省淮安中学张正飞2020年2月2日星期日学化学的要求•1、明天上课所有同学必须准备好一本课堂笔记和错题订正集。•2、上课前必须做好预习工作……•3、上课必须坐正，认真听讲……•4、当天的作业必须按时、独立、认真完成。科代表要记下未交人名单。(第二节晚自习下后交作业)•5、要做到勤学、善思、好问。•6、教学相长。•7、每人准备一本好的资料。绪言问题：1、化学研究的核心问题是：2、化学中最具有创造性的工作是：3、如何实现这个过程？化学反应设计和创造新的分子通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程4、所以我们必须对什么要清楚才能做到？对化学反应的原理的理解要清楚我们才能知道化学反应是怎样发生的，为什么有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！这就是学习化学反应原理的目的那么研究化学反应原理包含哪些基本内容？情景1氢气与其他物质的反应反应条件难易程度H2+O2H2+CuOH2+N2问题:为什么难易程度不同，与什么有关系？结论：影响化学反应速率的根本原因是反应物本身的性质。内因点燃加热高温、高压、催化剂易易难情景2将H2+O2混合，在室温条件下可以稳定存在数百年，但点燃后却会发生剧烈的爆炸反应，而且只要配比相当，可以完全转化成生成物。这说明了什么？不同的外界条件都能够改变化学反应的速率。结论:情景3H2+N2即使在高温、高压、催化剂的条件下反应也不能完全转化为生成物，这又说明了什么？有些反应是有一定限度的综上所述结论：化学反应原理所研究的范围是1、化学反应与能量的问题2、化学反应的速率、方向及限度的问题3、水溶液中的离子反应的问题4、电化学的基础知识联想●质疑化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:1、化学反应中为什么有能量变化?3、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用.化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关，这就需要一个化学量来定量描述研究反应热2、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？4、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？5、用什么方法可以准确地测量这些热量？6、通过理论方法如何计算这些热量？一、化学反应的反应热1、什么是反应热?2、反应热的符号是什么？怎样表示反应吸、放热？4、如何获得一个反应的反应热呢？3、反应热的单位是什么?简易量热计示意图1、仪器：2、药品：量热计、量筒（100ml）、温度计、烧杯（250ml）1.0mol/L的盐酸1.0mol/L的NaOH溶液1.0mol/L的盐酸1.0mol/L的KOH溶液1.0mol/L的硝酸1.0mol/L的NaOH溶液活动●探究测定中和反应的反应热3、测定中和反应的反应热1、向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T12、向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使与量热计中盐酸的温度相同。3、快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。4、假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。各组按要求实验记录数据计算各反应的反应热试验组实验溶液初始温度T1溶液最高温度T2反应热1NaOH溶液与盐酸2KOH溶液与盐酸3NaOH溶液与硝酸为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意什么？•(1)为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略稍过量。•(2)为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。•(3)宜使用有0.1℃刻度的温度计。读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。•(4)记录最高温度。•(5)进行反应热的计算式进行了以下处理：•a、忽略量热记的热容；•b、认为稀溶液与水的比热相同；•c、认为热容不随温度的变化而变化。一、化学反应的热效应（一）反应热1、概念：一定温度释放或吸收＋吸热2、表示Q－放热3、获取反应热数据的方法理论计算实验测定（二）反应热的实验测定1、原理Q=C(T2－T1)=cm(T2－T1)2、实验课堂小结｝热化学下列说法正确的是()A、物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热B、化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化。C、化学反应中放出的热才是反应热D、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B练习：基本规律：所有的水解和电离过程都是吸热反应燃烧反应、中和反应都是放热反应大多数分解反应都是吸热反应大多数化合反应都是放热反应也有例外：H2+I2=2HIN2+O2=2NOC+H2O(g)=CO+H2N2O4=2NO2氢氧化钡与铵盐的反应2、下列变化中，属于吸热反应的是()A.氮气与氢气合成氨B.酸碱中和C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫D.焦炭与高温水蒸气反应D[练习]1、下列变化中，属于放热反应的是()A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧C.灼热的碳与二氧化碳的反应D.氯化铝的水解B那么如何来研究一个反应，研究化学反应原理的基本方法和思路是怎样？即:我们从哪些方面来认识一个反应!先认识几个概念:1、有效碰撞2、活化分子3、活化能4、催化剂有效碰撞1、什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞结论：分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件而有效碰撞是发生化学反应的充分条件推论：某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有关为什么有的碰撞可以发生反应，而有的不能发生反应?与哪些因素有关系？问题：活化分子1、什么是活化分子？具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子结论：发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。推论：有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。活化能1、什么是活化能？活化分子高出反应物分子平均能量的部分看图：结论：活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定，内因推论:活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。对于“活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响”这一句话如何理解？问题1：活化能为“0”的例子是怎么回事？问题2：最后再看看HI反应的例子催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高.催化剂归纳总结一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量解释问题1、为什么可燃物有氧气参与，还必须达到着火点才能燃烧？2、催化剂在我们技术改造和生产中起关键作用，它主要作用是提高化学反应速率，试想一下为什么催化剂能提高反应速率？日积月累，你一定会有许多意想不到的收获！新课标人教版选修四江苏省淮安中学张正飞2006年8月14日第一节化学反应与能量的变化（第一课时）引言我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有能量变化热能电能光能思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？反应物具有的总能量生成物具有的总能量多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳当能量变化以热能的形式表现时：化学反应放热反应：吸热反应：我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化第一节化学反应与能量的变化一、反应热焓变问题：化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）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，从新组合成生成物的分子的过程。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。看下面的例子你从图中发现了什么？1、……2、……3、……HClHClHHHHClClClCl++436kJ/mol243kJ/mol431kJ/mol观察下列示意图：化学键断裂时吸收总能量=化学键形成时放出总能量=679kJ862kJ反应热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思考能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？体系的能量如何变化？升高还是降低？环境的能量如何变化？升高还是降低？规定放热反应的ΔH为“－”，是站在谁的角度？体系还是环境？放热反应中体系环境＋－1、定义：化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热，又称为“焓变”2、符号：∆H3、单位：KJ/mol4、规定：（1）、反应体系的能量降低（即放热反应），则∆H为“－”；（2）、反应体系的能量升高（即吸热反应），则∆H为“＋”；即：当∆H为“－”（∆H0）时，为放热反应当∆H为“＋”（∆H0）时，为吸热反应新课标人教版选修四江苏省淮安中学张正飞2006年8月14日第一节化学反应与能量的变化（第二课时）复习回忆•1、催化剂为什么能够加快反应速度？•2、什么是有效碰撞、活化分子、活化能？•3、化学反应中能量变化的主要原因？•4、你了解“即热饭盒吗？知道是什么原理吗？•5、什么是反应热（焓变）1、定义：化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热，又称为“焓变”2、符号：∆H3、单位：KJ/mol4、规定：（1）、反应体系的能量降低（即放热反应），则∆H为“－”；（2）、反应体系的能量升高（即吸热反应），则∆H为“＋”；即：当∆H为“－”（∆H0）时，为放热反应当∆H为“＋”（∆H0）时，为吸热反应能量能量反应物反应物生成物生成物反应过程（I）反应过程（II）放热反应ΔH为“—”或ΔH〈0吸热反应ΔH为“+”或ΔH〉0∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）∆H＝E（反应物的键能）－E（生成物的键能）1：1molC与1molH2O(g)反应失成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=kJ/mol。2：拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kj，则1molN2生成NH3的反应热为，1molH2生成NH3的反应热为。＋131.5-92KJ/mol-30.7KJ/mol练习预测HCNOFClH436C415331N389293153O465343201138F568486272184157Cl432327201205252243C=C620C=O708若干化学键的键能（kJ/mol，25℃）H2+F2=2HFH2+Cl2=2HCl3、预测当生成2molHF和2molHCl时，哪个反应放出的热量多？C(石墨s)C(金刚石s)ΔH=+700kJ/mol石墨能否自动转化为金刚石？采取什么措施有可能将石墨转化为金刚石？二、反应热数据的用途1、判断反应发生的难易2、计算燃料的用量反应热可以由实验测得，也可以用其他办法得到。课堂练习1、下列说法正确的是A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B、放热的反应在常温下一定很易发生C、反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D、吸热反应在一定的条件下也能发生CD•2、反应C(石墨)→C(金刚石)是吸热反应,由此可知•A、石墨比金刚石更稳定•B、金刚石和石墨可以相互转化•C、金刚石比石墨稳定•D、金刚石和石墨不能相互转化课堂练习AB我们认识了反应热，那么怎样书写表示化学反应热的化