【课件】（苏教版2019选择性必修1）化学反应的焓变（PPT课件）

第01讲化学反应的焓变自然界的能量存在形式有很多种，势能、生物能、热能、太阳能、风能等。自然界的能量存在形式有很多种，势能、生物能、热能、太阳能、风能等。太阳能可以用来烧热水，化石能源像石油天然气煤都是可以直接燃烧供热的，温泉的热能也能直接利用。这种利用方式，就存在太阳能转化为热能，生物化石能转化为热能。第一次工业革命蒸汽机的发明和使用，就是化学能转化为蒸汽的热能，再转化为蒸汽机的机械能。但是，蒸汽机的能量利用率仅仅6%-15%，大量的能量损失掉了。经过第二次工业革命，电学发展并且利用起来了。汽油机的效率为20%-30%，柴油机的效率30%-45%，而电动机的效率能达到87%甚至更高。得力于电学理论的发展，发电机制造出来了，发电机能够将机械能转化为电能，火力发电厂是将燃料的化学能转化为高温高压的蒸汽热能，蒸汽推动发电机组工作，热能转化为机械能，机械能再转化为电能。水电则是先筑大坝抬高水位，水的势能增加，水流动时冲击涡轮旋转，带动发电机组工作，水的动能转化为机械能，再转化为电能。如今的生活中，以电能的利用为基础，大量的电器将电能转化为其他形式的能量。常见的是电能转化为光能、热能、机械能，这就涉及到空调压缩机、电风扇、电水壶、洗衣机等电器。知识导航一、化学反应与能量变化1．在化学反应过程中，不仅有物质的变化，还伴随着能量的变化，并遵循_______守恒和_______守恒。2．化学反应中的能量转化形式：化学能转化为热能、光能、电能等，但主要表现为热能的变化。质量能量物质能量以盐酸与NaOH溶液的反应为例被研究的物质系统称为体系。如我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）。体系以外的其他部分称为环境或外界。如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。体系与环境之间存在_______交换或_______交换。资料卡片——体系与环境二、反应热

焓变1．反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热。焓是与内能有关的物理量，用来描述物质所具有的能量，符号为H。资料卡片——焓2．焓变（1）定义：在________条件下，化学反应过程中_______或________的热称为反应的焓变。（2）焓变的符号：_______，常用单位：___________。（3）影响因素：化学反应的焓变与______、______、反应物及生成物的________等因素有关。（4）计算公式：ΔH=H生成物–H反应物。（5）意义：当反应体系放热时其焓减小，ΔH为________，即ΔH_______。

当反应体系吸热时其焓减小，ΔH为________，即ΔH_______。恒压吸收放出负值＜0正值＞0ΔH

kJ·mol-1温度

压强

聚集状态

三、放热反应与吸热反应1._______热的反应称为吸热反应，吸热反应的ΔH____0。2._______热的反应称为放热反应，反热反应的ΔH____0。吸收＞放出＜五、常见的放热反应与吸热反应放热反应吸热反应①所有燃烧反应；②大多数化合反应；③酸碱中和反应；④金属与酸或水的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。①大多数分解反应③高温条件下C、H2、CO作还原剂的反应。②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；①所有分解反应都是吸热反应吗？

②需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗？不是。如：H2O2的分解、KClO3的分解，属于放热反应。需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，比如铝热反应为放热反应。（反应的吸放热与是否需要加热无关）物质在发生物理变化时，也会放出或吸收能量。常见的放热过程有：①浓硫酸稀释、NaOH溶于水；②物态变化：气态→液态→固态常见的吸热过程有：①NH4NO3溶于水；②弱电解质的电离；③物态变化：固态→液态→气体注意——过程≠反应五、从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变1．放热反应（ΔH＜0）：反应物的总能量大于生成物的总能量。2．吸热反应（ΔH＞0）：反应物的总能量小于生成物的总能量。3．计算公式：ΔH=___________________________生成物的总能量－反应物的总能量六、从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变1．化学反应的本质是

。2．断键需要

能量，成键需要

能量。3．键能：断开（形成）1mol某键所吸收（放出）的能量叫键能。单位：kJ/mol。例如，H-H键的键能是436.0kJ/mol，那么断开（形成）1molH-H键吸收（放出）的能量为436.0kJ。旧化学键的断裂和新化学键的形成吸收放出五、从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变举个例子1molN2分子中的化学键断裂吸收的能量是_____________；1molO2分子中的化学键断裂吸收的能量是_____________；2molNO分子中的化学键形成释放的能量是____________________；则N2(g)＋O2(g)====2NO(g)的反应吸收的热量为______________________________。(946kJ+498kJ)-1264kJ=180kJ946kJ498kJ2×632kJ=1264kJ五、从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变5．计算公式：ΔH=___________________________反应物总键能－生成物总键能举个例子五、从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变6．吸热反应、放热反应能量变化图与键能的关系

放热反应

吸热反应E吸是断开反应物中所有化学键需要吸收的总能量，即反应物的总键能；E放是形成生成物中所有化学键需要放出的总能量，即生成物的总键能。七、物质的稳定性1.能量越低越稳定。2.键能越大越稳定。知识点都掌握了吗？来做几道题检测下~【例1】（2019·黑龙江高二月考）下列有关能量转化的认识不正确的是A．燃料燃烧，只是将化学能转化为了热能B．人类使用照明设备，将电能转化为光能C．生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理有效D．通过植物的光合作用，太阳能转化为化学能A题型一：化学反应中的能量变化【变1】（2020·河北高二月考）关于能量转化，下列说法不正确的是A．燃气灶具中的能量转化：化学能主要转化为光能B．太阳能电池的能量转化：光能(太阳能)→电能C．生物光合作用中的能量转化：光能(太阳能)→生物质能(化学能)D．化学反应过程中，除了物质变化外，一定伴有能量变化A题型一：化学反应中的能量变化题型二：吸热反应与放热反应的探究实验【例2】为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：（1）上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是______。（2）某同学选用装置Ⅰ进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是___________________________________________，说明该反应属于_________（选填“吸热”或“放热”）反应。（3）为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验（反应在甲中进行）。①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_____________________________________________；②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________（选填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”）；③若观察到烧杯里的玻璃管内迅速形成一段水柱，则M可能是___________（填物质名称）。（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO2+2H2O===4KOH+3O2↑）是放热反应还是吸热反应。方法①：选择上述装置__________（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）进行实验；方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。题型二：吸热反应与放热反应的探究实验【答案】（1）Ⅲ；（2）左端液柱降低，右端液柱升高；放热；（3）①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱；②可能是放热反应；

③硝酸铵；

（4）Ⅰ（或Ⅱ）；放热【例3】（2021·广西北海市·高一期末）下列物质间的反应是吸热反应的是A．乙醇在空气中燃烧 B．稀盐酸与金属镁反应C．稀硫酸与氨水反应 D．氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合研磨D题型三：常见的吸热反应与放热反应题型三：常见的吸热反应与放热反应【变3-1】（2021·山西省长治市第二中学校高一期末）下列反应既是非氧化还原反应，又是吸热反应的是A．碘单质升华 B．氢氧化钠和盐酸反应C．甲烷在O2中的燃烧 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D题型三：常见的吸热反应与放热反应A【例4】（2021·云南大理白族自治州·高一月考）下列过程中能量变化与图像不相符的是D题型四：从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变【例5】（2021·浙江宁波市·高一期末）最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图：下列说法正确的是A．该能量图也可以表示碳酸氢钠与盐酸的反应过程B．CO2所具有的能量比CO和O要高C．状态Ⅰ→Ⅱ的过程可以说明，形成化学键会向环境放出能量D．状态Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的过程中，反应体系经历了向环境吸收和放出能量的过程D题型四：从反应物与生成物总能量相对大小分析焓变【例6】（2021·银川市·宁夏大学附属中学高二月考）已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ·mol-1，断开1molO=O键和1molH—O键所吸收的能量分别为496kJ和463kJ，则断开1molH—H键所吸收的能量为（

）A．920kJ B．557kJ C．436kJ D．188kJC题型五：键能的计算【例7】（2021·北京师范大学万宁附属中学高一期中）如图所示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化，判断下列说法错误的是（

）A．直观看，该反应中反应物断键吸收的总能量高于生成物形成键放出的总能量B．2mol气态氧原子结合生成O2(g)时，能放出498kJ能量C．断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收632kJ能量D．1molN2和1molO2的反应热ΔH=-180kJ·mol-1D题型六：从反应物与生成物总键能相对大小分析焓变【例8】（202