人教版化学选修4第一章第一节第1课时

请在此处输入文字●课标要求1．了解化学反响中能量转化的缘由，能说出常见的能量转化形式。2．能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反响热和焓变的涵义。第1课时焓变反响热教师用书独具演示●课标解读1.由能量转化的缘由分析吸热和放热反响。2．了解反响热和焓变的涵义。3．由化学键理论分析能量转化的缘由。●教学地位本课时介绍的是热化学的一些初步学问，以启发学生从能量角度考虑化学反响问题，有利于学生较全面地生疏化学反响的本质。再联系化学反响的本质，即反响物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量，定量争论反响的能量变化，说明白宏观的反响热和微观的化学键断裂和形成所吸取和放出的总能量之间的关系。是学习本章的根底。●新课导入建议“迪尔摇”系列摇冷摇热饮料是由北京世纪通投资集团下属的全资子公司北京迪乐创新科技开发生产的独家专利产品。产品只需轻轻一摇就会在瞬间变冰或变热，操作简洁快捷。这种摇冷、摇热饮料是在饮料罐的夹层中分别装有某种物质，摇动混合后产生热效应引起的。同学们，你估量摇冰、摇热饮料罐的夹层中各装了哪些物质？【提示】摇冰饮料：硝酸铵和水摇热饮料：生石灰和水。●教学流程设计演示完毕1.概念(1)焓变(ΔH)①定义：焓(H)是与_______有关的物理量。在肯定条件下，某一化学反响是吸热反响还是放热反响，由生成物与反响物的__________即焓变(ΔH)打算。②常用单位：___________(或__________)。(2)反响热：恒压条件下，反响的热效应等于_______。因此常用_______表示反响热。内能焓值差kJ/molkJ·mol－1焓变ΔH2．化学反响过程中有能量变化的缘由如下图：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反响的能量变化示意图(1)实质：①断裂1molH2分子中的化学键需要_______436kJ的能量。断裂1molCl2分子中的化学键需要________243kJ的能量。②形成1molHCl分子中的化学键需要_______431kJ的热量。(2)结论：该反响放出的能量为________kJ，吸取的能量为___________kJ，故为最终放出能量的反响，两者的热量差为______kJ。吸取吸取放出2×431(436＋243)183释放大于吸取放出降低<>释放小于吸取上升吸取1．任何化学反响肯定伴随能量的变化吗？2．浓H2SO4溶于水放出大量的热，是放热反响吗？【提示】1.肯定。2．不是。由于这是个物理变化。【问题导思】①假设反响物的总能量高于生成物的总能量，该反响是放热反响还是吸热反响？【提示】放热。②反响热与化学键键能有何关系？【提示】反响热＝断裂化学键吸取的能量－形成化学键放出的能量。③如何计算某反响的反响热(ΔH)?【提示】ΔH＝生成物本身具有的总能量－反响物本身具有的总能量＝断裂化学键吸取的能量－形成化学键放出的能量。2．化学键与化学反响中能量变化的关系化学反响过程是原子重新组合的过程，反响物分子内化学键的断裂需要吸取能量，生成新物质时形成新的化学键要放出能量。二者的能量差，就打算了能量的变化。(1)当E1>E2时，反响吸取能量；(2)当E1<E2时，反响释放能量。3．ΔH的计算方法(1)ΔH＝生成物所具有的总能量－反响物所具有的总能量。(2)ΔH＝断键吸取的总能量－成键释放的总能量。 以下说法正确的选项是()A．焓变单位中kJ·mol－1，是指1mol物质参与反响时的能量变化B．当反响放热时ΔH＞0，反响吸热时ΔH＜0C．一个化学反响中，当反响物的总能量大于生成物的总能量时，反响放热，ΔH为“－”D．一个化学反响中，生成物总键能大于反响物的总键能时，反响吸热，ΔH为“＋”【解析】焓变单位中的kJ·mol－1，是指每摩尔具体的反响，不肯定指参与反响的物质，A错；在反响中物质所具有的总能量削减，反响就放热，反之就吸热，C对；化学反响的实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成，断键时吸取能量，成键时释放能量，所以D错。【答案】C此题易错选A，ΔH中的单位kJ/mol可理解为每摩尔的反响，是说明参与反响的各物质的物质的量与化学方程式中物质的计量数一样，而不肯定是每摩尔的物质。1．拆开1molH2、1molO2中的化学键需要消耗的能量分别为436kJ、496kJ，形成1molH—O键释放的能量为463kJ。试说明2molH2(g)在适量O2中燃烧生成水蒸气的能量变化。【解析】先分别求出反响过程放出能量和吸取能量的大小，然后求出反响过程中的能量变化。依据化学方程式2H2＋O2===2H2O，该反响断键吸取的能量为2×436kJ＋1×496kJ＝1368kJ，该反响成键放出的能量为4×463kJ＝1852kJ，因此共放出能量484kJ。【答案】2molH2(g)在适量O2中燃烧生成水蒸气时，放出484kJ的能量。【问题导思】①需加热的反响肯定是吸热反响吗？常温下进展的反响肯定是放热反响吗？【提示】不肯定。②常见的吸热和放热反响有哪些？【提示】常见的吸热反响：大多数分解反响，Ba(OH)·8H2O与NH4Cl反响等。常见的放热反响：中和反响、金属与酸、燃烧、化合反响(大多数)等。 由图分析，以下说法正确的选项是()A．A→B＋C和B＋C→A两个反响吸取或放出的能量不等B．A→B＋CΔH<0C．A具有的焓高于B和C具有的焓的总和D．A→B＋CΔH>0，则B＋C→AΔH<0【解析】此题考察焓变与放热、吸热反响的关系。由图可看出，B和C的焓之和高于A的焓，则反响B＋C→A肯定是放热反响，ΔH<0；反之，A→B＋C的反响肯定是吸热反响。依据能量守恒定律，两反响吸取和放出的能量肯定相等。【答案】D1．ΔH与吸热反响和放热反响的关系可用图示表示为：2．化学反响的过程也可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等被释放出来的过程，或者是热能等转化为物质内部的能量被“贮存”起来的过程。3．化学反响过程中肯定有能量变化，但不肯定都以热能的形式放出，可能还有电能、光能等其他形式。2．以下反响中生成物总能量高于反响物总能量的是()A．碳酸钙受热分解B．乙醇的燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反响 D．氧化钙与水反响【解析】生成物总能量高于反响物总能量，也就是说该反响是吸热反响。常见的吸热反响有水煤气的制取、大多数的分解反响、C与CO2的反响等。【答案】A【教师备课资源】以下图是一个简易测量物质反响是吸热还是放热的试验装置，利用此装置可以很便利地测得某反响是放热反响还是吸热反响。将铝片参加小试管内，然后注入足量的盐酸，请依据要求完成以下问题：(1)有关反响的离子方程式是____________________，试管中看到的现象是__________________________。(2)S形导管中液面A________(填“上升”或“下降”)，缘由是_____________________________________________________________________________________；说明此反响是________(填“放热”或“吸热”)反响。【解析】Al与盐酸反响是放热反响，使锥形瓶中气压增大，导致S形导管左端液面下降，右端液面上升。【答案】(1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑Al片溶解，有气泡产生(2)下降反响放出的热量使锥形瓶内气压增大放热1．(2023·南昌三中高二月考)：①能量越低的物质就越稳定，②白磷转化成红磷是放热反响。据此，以下推断或说法中正确的选项是()A．在一样的条件下，红磷比白磷能量高B．在一样的条件下，白磷比红磷稳定C．红磷和白磷的构造不同D．红磷简洁发生自燃而白磷则不会自燃【解析】白磷转化成红磷是放热反响，故白磷的能量比红磷的高。能量越高物质越不稳定，则A、B、D都不正确。【答案】C【解析】分解反响大多需供给热量破坏化学键，因而多数是吸热反响，A项正确；酸碱中和反响是典型的放热反响，B项正确；物质要燃烧，首先要到达着火点，即到达所需要的温度，其次要有足够的空气或其他反响物，C项错误；因化学反响的过程是“贮存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来的过程，或者是热能、电能或光能转化为物质内部的能量(化学能)被储存起来的过程，D项正确。【答案】C3．以下说法正确的选项是()A．反响热是1mol物质参与反响时的能量变化B．当反响放热时ΔH＞0，反响吸热时ΔH＜0C．任何条件下，化学反响的焓变都等于化学反响的反响热D．在肯定条件下，某一化学反响是吸热反响还是放热反响，由生成物与反响物的焓的差值来打算【解析】化学反响过程中释放或吸取的热量称为反响热，A项错误；当反响放热时ΔH<0，反响吸热时ΔH>0，B项错误；只有在等压条件下，化学反响的焓变才等于化学反响的反响热，因此C项错误；一个化学反响是吸热反响还是放热反响，取决于生成物和反响物的焓的差值，也可以依据断键时吸取的能量与成键时放出的能量大小推断，D项正确。【答案】D4．H—H键键能(化学键断裂时吸取或形成时释放的能量)为436kJ/mol，N—H键键能为391kJ/mol，依据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol，可知NN键的键能是()A．431kJ/molB．946kJ/molC．649kJ/mol D．896kJ/mol【解析】此题主要考察利用化学键键能计算化学反响的能量变化，ΔH＝－(生成物键能总和－反响物键能总和)＝－[6EN—H－(3×EH—H＋EN≡N)]，得EN≡N＝6×EN—H－3×EH—H＋ΔH＝6×391kJ/mol－3×436kJ/mol－92.4kJ/mol≈946kJ/mol。应选B。【答案】B5.2023年9月29日我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳掩盖了一种新型构造陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反响制得：SiO2＋C＋N2ＦSi3N4＋CO该反响变化过程中的能量变化如下图。答复以下问题。(1)上述反响中的复原剂是__________，其复原产