化学键与化学反应中的能量变化ppt课件

第2课时化学键与化学反应中的能量变化基础梳理一、化学反应中能量变化的实质1．化学反应中存在能量变化的原因物质中原子之间是通过化学键相结合的。在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要能量，在形成新化学键时，要能量。因此，在化学反应中，不仅有，而且伴随着。吸收释放物质变化2．完成下列表格1mol氢气燃烧生成水蒸气时的能量变化1molH2的共价键断裂436kJ能量1molH2燃烧生成水蒸气的反应过程中(填“吸收”或“释放”)kJ能量0.5molO2的共价键断裂249kJ能量形成1molH2O(g)的共价键930kJ能量吸收吸收释放释放245你计算的方法是：断裂1molH2和0.5molO2中的共价键需要吸收的能量是436kJ＋249kJ＝685kJ，与形成1molH2O(g)的共价键释放出的930kJ能量相比，吸收的能量小于放出的能量，所以1molH2燃烧生成水蒸气时是释放能量，释放的能量为930kJ－685kJ＝245kJ。3．化学反应中存在能量变化的实质(1)形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键所需要吸收的能量，则该反应(填“吸收”或“释放”，下同)能量；(2)形成新化学键释放的能量小于断裂旧化学键所需要吸收的能量，则该反应能量。释放吸收归纳提升(1)从物质内部贮存能量多少的角度来看，反应放热的原因是反应物所具有的能量高于生成物所具有的总能量；反应吸热的原因是生成物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量。下图所示是化学变化过程的能量变化，请完成下列空格：能量变化是能量能量变化是能量(2)反应物生成物E1E2反应吸收能量E1E2反应释放能量释放吸收(吸收能量E1)新化学键形成（释放能量E2）旧化学键断裂二、常见的吸收和释放能量的反应1．释放能量的反应主要有(1)反应，如木炭、CH4、H2、CO等在空气中的燃烧，H2在Cl2中燃烧等；(2)反应；(3)反应；(4)金属与酸的反应。2．吸收能量的反应常见的有(1)大多数反应，如CaCO3=====高温CaO＋CO2↑等；(2)Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应；(3)C与水蒸气反应、C与CO2反应等。燃烧化合中和分解思维拓展1．需要加热的反应一定是吸收能量的反应吗？提示不一定，如Fe与S反应需要加热，但属于释放能量的反应。三、化学能与其他形式的能量的转化关系化学反应的过程就是“储存”在物质内部的能量()转化为能、能或能等释放出来，或者是能、能或能等转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。化学热电光热电光思维拓展2．化学反应中能量全部表现为热能和光能吗？提示不是，化学反应中能量还可以以电能等其他形式表现出来。随堂训练1．下列对化学反应的认识错误的是()A．会引起化学键的变化B．会产生新的物质C．必然引起物质状态的变化D．必然伴随着能量的变化解析在化学反应中，在发生物质变化的同时也伴随着能量变化。物质变化的过程中一定有旧化学键断裂和新化学键形成，一定会产生新的物质。在化学反应中，物质的状态不一定发生变化，例如，H2与Cl2反应生成HCl。C2．下列有关能量转换的说法正确的是()A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程B．在化学变化中，反应物的化学能只能以热能的形式释放出来C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程解析对于放热反应，反应物的化学能以热能、光能、电能等形式释放出来；对于吸热反应，热能、光能、电能等转化为生成物的化学能，B项错误；葡萄糖被氧化放出热量，是化学能转化为热能，C项错误；植物光合作用是将太阳能转变为化学能，D项错误。A3．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．反应放热还是吸热，应看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D．吸热反应在常温下不能发生解析化学反应的能量变化通常表现为热量变化——放热或吸热。反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，不能根据反应条件来判断反应是吸热还是放热。需要加热的反应可能是吸热反应(如CaCO3的分解)，也可能是放热反应(如煤的燃烧)。有的放热反应在常温下不能发生，如Fe与S的反应；有的吸热反应在常温下也能发生，如Ca(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反应。C4．已知反应2C＋O2=====点燃2CO,2CO＋O2=====点燃2CO2都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)()A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量D．将一定质量的C燃烧，生成CO2时比生成CO时放出的热量多解析在放热反应中，反应物所具有的总能量一定高于生成物所具有的总能量。C、CO的燃烧都是放热反应，由此可知B、C两项的说法均正确。12gC和16gO2所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量，但12gC所具有的能量不一定比28gCO所具有的能量高，故A项错误；由于C—→CO放出热量，CO—→CO2放出热量，所以相同质量的C燃烧生成CO2比生成CO时放出的热量多，D项正确。答案A5．如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是____________________________________________________________________________。(2)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溶液和H2的总能量(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。解析镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物(Mg和盐酸)的总能量高于生成物(MgCl2和H2)的总能量。放出的热通过小试管传递给饱和石灰水溶液，使饱和石灰水的溶解度下降而析出Ca(OH)2晶体。答案(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出晶体(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(4)小于课时作业基础达标1．下列变化中属于吸热反应的是()①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A．①④B．②③C．①④⑤D．②④解析⑤是放热反应，②④是吸热反应，液态水汽化、浓硫酸稀释都不是化学反应。D2．对下列化学反应的热现象的说法不正确的是()①放热反应发生时不必加热②化学反应过程中一定有能量变化③吸热反应需要加热后才能发生，放热反应不加热就会发生④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关A．①②B．②③C．①③D．②④解析本题主要考查对化学反应中能量变化知识的理解。有很多放热反应也需要加热，如燃烧反应大多需要点燃，不能从是否需要加热的角度来判断吸热反应和放热反应。不同的物质所具有的能量不同，只要物质发生变化，能量就会变化，能量变化的多少与参加反应的物质多少成正比例。C3．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断裂1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ，下列关系式正确的是()A．Q1＋Q2Q3B．Q1＋Q22Q3C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3解析题目信息分析：信息①，“氢气在氯气中燃烧”，该信息中的“燃烧”说明该反应是一个释放热量的反应，因此形成新化学键释放的能量(E2)一定大于断裂旧化学键所吸收的能量(E1)，即E2E1；信息②，“断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断裂1molCl2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1molHCl中的化学键释放的能量为Q3kJ”，则有Q1＋Q2＝E1,2Q3＝E2。由上述两个信息分析得出结论：Q1＋Q22Q3。答案D4．把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里立即塞紧U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为使水容易观察，预先染成红色)。如图所示，结果U型管右边液面升高，则加入的物质可能是()①NaOH固体②浓H2SO4③NH4NO3晶体④Na2O2⑤生石灰A．①②④⑤B．①②③C．②③⑤D．③④⑤解析左侧气体体积增大，或因气体量多，或因温度升高膨胀，NaOH、浓H2SO4溶于水放热，NH4NO3溶于水吸热，而CaO与水的反应为剧烈的放热反应。A5．已知反应A2＋B2===2AB，破坏1molA2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molB2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1molAB中的化学键释放的能量为Q3kJ，则下列说法正确的是()①若A2和B2的总能量之和大于生成的AB的总能量，则反应放热②若A2和B2的总能量之和小于生成的AB的总能量，则反应放热③若该反应为放热反应，则Q1＋Q2Q3④若该反应为吸热反应，则Q1＋Q22Q3A．①③B．①④C．②③D．②④解析若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应放热，反之，反应吸热，①正确，②错误；若破坏反应物化学键消耗的能量小于形成生成物的化学键释放的能量，则反应放热，反之反应吸热，故④正确。答案B6．如下图，表示正反应是吸热反应的是()解析解决本题的关键是看清图象的起止点，若反应物的总能量高于生成物的总能量，则为放热反应，反之，则为吸热反应。A7．氢气在氯气中燃烧是一个释放热量的反应。在反应过程中，断裂1molH2中的化学键消耗的能量和断裂1molCl2中的化学键消耗的能量之和为E1，形成2molHCl中的化学键释放的能量为E2，其中E2E1，那么(E2－E1)这部分能量的去向是()A．热能B．热能和光能C．HCl中的化学能D．热能、光能和HCl中的化学能解析氢气在氯气中燃烧释放热量，所以形成HCl中化学键所释放的能量与断裂H2、Cl2中化学键所消耗能量的差值中，大部分以热能的形式释放，另外一小部分以光能的形式释放。B能力提升8．键能是指断裂1mol化学键形成气态原子时吸收的能量(kJ)，单位为kJ·mol－1。已知H2、Cl2、HCl的键能依次为436kJ·mol－1、243kJ·mol－1、431kJ·mol－1。预测反应H2＋Cl2===2HCl是放热还是吸热？________；理由是____________________________________________________________________________________________。解析本题引入了“键能”这一概念，根据题意，1molH2与1molCl2反应生成2molHCl，断裂1molH2和1molCl2中的共价键需要吸收的能量为E1＝436kJ＋243kJ＝679kJ，形成2molHCl中的共价键释放的能量为E2＝431kJ×2＝862kJ。E2E1，说明该反应是放热反应。答案放热形成新化学键所释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量9．在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的Ba(OH)2·8H2O，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体，根据实验步骤，填写下表，并回答问题。实验步骤实验现象及结论将晶体混合，立即快速搅拌有刺激性气味能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的________产生用手摸烧杯下部感觉烧杯变凉说明此反应是________反应用手拿起烧杯烧杯下面