2019-2020学年高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第2单元 化学反应中的热量课件 苏教版必

第二单元化学反应中的热量[目标导学]1．初步理解化学变化中能量变化的实质。2．了解吸热反应、放热反应的含义。3．掌握热化学方程式的书写。4．了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。[背诵经典导学]1．吸热反应或放热的原因：(1)微观上：断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量不同，若前者大为吸热反应，后者大为放热反应；(2)宏观上：反应物的总能量与生成物的总能量不同，若前者小于后者为吸热反应，前者大于后者为放热反应。2．常见的放热反应和吸热反应：(1)放热反应：①燃烧；②中和反应；③活泼金属与H2O或酸的反应；④大多数化合反应；(2)吸热反应：①CO、H2还原金属氧化物的反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；③大多数分解反应。扬帆起航温习双基课前学习空间1．化学反应中的热量变化(1)化学反应过程中能量转化形式化学反应中不仅是物质的转变，同时还伴随着________变化。化学反应中比较常见的是化学能与__________________的互相转化。能量热能、电能、光能(2)吸热反应、放热反应①放热反应：化学上把______________的化学反应称为放热反应。放热反应反应物的总能量_________生成物的总能量。②吸热反应：化学上把______________的化学反应称为吸热反应。吸热反应反应物的总能量_________生成物的总能量。有热量放出大于吸收热量小于2．热化学方程式(1)定义表示化学反应中______________的化学方程式叫热化学方程式。(2)放出或吸收热量的表示方法在热化学方程式中，用ΔH标明反应放出或吸收的热量。反应吸热，ΔH的符号为“_____”，反应放热，ΔH的符号为“_____”，ΔH的单位一般是kJ·mol－1。放出或吸收热量＋－3．燃料燃烧释放的热量(1)质量相同的不同燃料，由于它们的______________不同，完全燃烧后放出的热量不相同。(2)燃料燃烧放出的热量＝形成生成物中的化学键放出的总能量－断裂反应物中的化学键吸收的总能量。(3)当今世界上使用最多的能源：化石燃料，即______________、______________、______________。热值煤石油天然气(4)化石燃料需亟待解决的问题：(5)燃料充分燃烧的条件：①要有足够多的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面。(6)解决燃料燃烧存在问题的研究方向：①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施；②怎样防止燃料燃烧造成的环境污染；③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料；④开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。——小试身手考查：11．下列关于化学反应的说法中不正确的是()A．化学反应过程中一定有热量释放出来B．化学反应的特征是有新物质生成C．化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程D．在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等解析：化学反应过程中一定有能量变化，可能释放能量，也可能吸收能量，故A不正确；化学反应的特征是有新物质生成，故B正确；化学反应过程是原子重组的过程，也就是一个旧键断裂、新键形成的过程，故C正确；化学反应过程中一定有能量变化，所以反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，故D正确。故选A。答案：A考查：12．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是()解析：反应物的总能量生成物的总能量，反应为放热反应；反应物的总能量生成物的总能量，反应为吸热反应，故选A。答案：A考查：23．已知下列三个反应：①H2＋Cl2=====点燃2HCl②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)ΔH＝－184.6kJ·mol－1③12H2(g)＋12Cl2(g)===HCl(g)ΔH＝－92.3kJ·mol－1以上三个反应中，哪个不属于热化学方程式？热化学方程式中的g、l、s分别表示什么含义？答案：反应①不属于热化学方程式。热化学方程式中的g、l、s分别代表物质的气态、液态和固态。考查：34．下列不属于化石能源的是()A．天然气B．生物质能C．煤D．石油解析：化石能源指由古动物、植物遗体经过复杂的物理化学变化形成的能源，主要有煤、石油、天然气等。生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源，B项符合题意。答案：B核心要点突破定位重点深化理解知识点一化学反应中的能量变化1．放热反应和吸热反应(1)放热反应定义：有热量放出的化学反应。常见的放热反应①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③活泼金属与酸或H2O生成H2的反应；④多数化合反应；⑤物质的缓慢氧化。(2)吸热反应定义：吸收热量的化学反应。常见的吸热反应①C(s)＋CO2(g)=====高温2CO(g)；②C(s)＋H2O(g)=====△CO(g)＋H2(g)；③Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl反应；④大多数盐的分解反应；⑤大多数氢化物的分解反应等。2．化学反应中能量变化的原因(1)化学反应中能量变化与键能的关系化学反应放出能量还是吸收能量取决于反应物中化学键断裂时所吸收的能量和生成物中化学键形成时所放出的能量的相对大小，化学键的断裂和形成是反应过程中能量变化的主要原因。①若反应物中的化学键全部或部分断开时所吸收的能量(E总吸)高于生成物成键所释放的能量(E总放)，即E总吸＞E总放，则该反应吸收能量，吸收的能量为ΔE＝E总吸－E总放。②若反应物中的化学键全部或部分断开时所吸收的能量(E总吸)低于生成物成键所释放的能量(E总放)，即E总吸＜E总放，则该反应放出能量，放出的能量为ΔE＝E总放－E总吸。【名师提示】原子形成分子的过程中要放出能量。反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子间的共价键断裂，则要吸收能量。拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。共价键的键能越大，该共价键越牢固。(2)化学反应能量变化与物质能量的关系一个确定的化学反应在反应过程中是吸收能量还是放出能量，也可以由反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小决定(如图所示)。化学反应的过程，也可看成是物质内部的能量被“释放”出来，或者是其他形式的能量转化为物质内部的能量而被“贮存”起来的过程，所以化学反应的过程可以看成是能量的“贮存”和“释放”。3．反应热(1)反应热(ΔH)(2)反应热的计算①ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量②ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和知识点二热化学方程式1．定义用来表示化学反应中放出或吸收热量的化学方程式称为热化学方程式。2．意义不仅表明化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。如：热化学方程式：C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.6kJ·mol－1，表示1molC和1molO2完全反应，生成1molCO2，放出393.6kJ能量。3．书写注意事项(1)要注明反应物和生成物的状态。分别以s、l、g、aq代表固态、液态、气态和水溶液，若是同素异形体应标出名称。(2)ΔH必须注明正负和单位。放热反应的ΔH为“－”；吸热反应的ΔH为“＋”。单位：kJ·mol－1。——对点训练考查：知识点一1【例1】如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1E2，则下列反应符合该示意图的是()A．NaOH溶液与稀盐酸的反应B．锌与稀盐酸的反应C．氢氧化钡与氯化铵固体的反应D．一氧化碳在空气中的燃烧反应【解析】断键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，说明是吸热反应。NaOH溶液与稀盐酸的反应是放热反应，A错误；锌与稀盐酸的反应是放热反应，B错误；氢氧化钡与氯化铵固体的反应是吸热反应，C正确；一氧化碳在空气中的燃烧反应是放热反应，D错误，答案选C。【答案】C考查：知识点一1【例2】下列反应一定属于放热反应的是()①H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应②Mg与CH3COOH溶液的反应③燃烧反应④中和反应⑤复分解反应A．①②③B．①②④C．①②③④D．③④⑤【解析】金属与酸反应、中和反应、所有燃烧反应都是放热反应，复分解反应则不一定是放热反应。【答案】C考查：知识点一2【例3】下列说法正确的是()①物质燃烧一定是放热反应②需要加热才能发生的反应一定是吸热反应③放热的化学反应不需要加热就能发生④反应是放出能量还是吸收能量取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小A．③④B．①④C．②④D．②③【解析】可燃物燃烧均为放热反应，故①正确；放热反应有的需加热，有的不需加热，如铝热反应是放热反应，但需要加热，故②③错误；反应物所具有的总能量高于生成物具有的总能量，则反应为放热反应；反应物所具有的总能量低于生成物具有的总能量，则反应为吸热反应，故④正确，答案为B。【答案】B【名师指导】化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无关。考查：知识点一3【例4】已知H—H键、Cl—Cl键和H—Cl键的键能分别为436kJ·mol－1、243kJ·mol－1和431kJ·mol－1，由此可知，由1molCl2和1molH2生成2molHCl的反应过程中()A．放热183kJB．放热91.5kJC．吸热183kJD．吸热91.5kJ【解析】由1molCl2和1molH2生成2molHCl的反应过程中，断裂1molCl—Cl键和1molH—H键需要吸收能量(243＋436)kJ＝679kJ，而形成2molH—Cl键时释放2×431kJ＝862kJ能量，故该过程放热862kJ－679kJ＝183kJ。【答案】A考查：知识点二【例5】已知充分燃烧ag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)ΔH＝－2bkJ/molB．C2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝＋2bkJ/molC．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－4bkJ/molD．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋bkJ/mol【解析】ag乙炔气体充分燃烧生成1mol二氧化碳气体和液态水放出热量bkJ，则ΔH0，B、D错；ΔH的数值应与化学计量数保持对应关系，生成4molCO2时，ΔH＝－4bkJ/mol，故A错，C正确。【答案】C(3)化学计量数可用分数表示。与化学方程式不同，热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，因此，它可以是整数，也可以是分数(一般应为最简分数)。(4)ΔH的值必须与方程式中的化学计量数相匹配。(5)需注明反应的温度和压强，因反应的温度和压强不同时，其ΔH也不同。但中学化学中所用的ΔH的数据，一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明。【名师提示】书写热化学方程式中的常见错误有：1未标明物质聚集状态；2搞错热效应的符号，或漏写吸热反应热效应中的“＋”号；3热效应与方程式中的化学计量数不对应；4反应颠倒，热效应未变换“－”“＋”符号。考查：知识点二【例6】已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)；ΔH＝－270kJ/mol，下列说法正确的是()A．2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ热量【解析】由于热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，而不表示气体体积或分子个数，故A、D均错；由于从HF(g)变成HF(l)放出热量，因此，1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量大于270kJ，B错；由于该反应为放热反应