2017-2018学年高中化学选修四教案1(21份)-人教课标版

第一节化学反应与能量的变化第课时焓变反应热．了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。．认识化学反应过程中物质和能量的变化。．了解反应热和焓变的含义。．知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。(重点)焓变反应热[基础·初探]教材整理反应热与焓变．反应热化学反应过程中所吸收或放出的能量都可以用热量来表述，叫做反应热。．焓变()定义：生成物与反应物的焓值差即为焓变。()符号：Δ。()单位：或·－。．反应热与焓变的关系恒压条件下，反应的热效应等于焓变。教材整理化学反应中的能量变化．()＋()()反应的能量变化示意图化学键反应中能量变化—化学键反应中能量变化—吸收共吸收—吸收—放出共放出结论()＋()()的反应热Δ＝－.放热反应与吸热反应用(反应物)、(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；(吸)、(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应宏观角度比较(反应物)>(生成物)(反应物)<(生成物)图示微观角度(吸)<(放)(吸)>(放)表示方法Δ<Δ>[探究·升华][思考探究]已知有下列变化过程：①浓硫酸溶于水；②盐酸和氢氧化钠溶液的反应；③甲烷在空气中燃烧；④氢气和氯气反应，焓变小于；⑤二氧化碳气体与碳共热生成一氧化碳，该反应Δ>；⑥加热石灰石生成生石灰；⑦液态水变成水蒸气；⑧铝与盐酸反应产生氢气；⑨常温下，()·晶体研细后与晶体反应。问题思考：()以上变化中，需要吸收热量的是哪几个？是不是都需要加热？【提示】⑤、⑥、⑦、⑨均需要吸收热量，⑨不需要加热。()上述变化中，属于化学反应并且能够放出热量的有哪些？【提示】②、③、④、⑧均是化学变化且放出热量。()反应④在光照和点燃条件下均可以发生上述反应，那么该反应的Δ是否发生变化？【提示】不发生变化。Δ与反应条件无关。[认知升华]．常见的放热反应、吸热反应放热反应吸热反应①大多数化合反应②所有燃烧反应③酸碱中和反应④金属与水或酸的置换反应①大多数分解反应②盐的水解③()·与的反应④和或()的反应．两个角度理解焓变(Δ)()能量角度放热反应：(反应物)大于(生成物)，Δ＝(生成物)－(反应物)<；吸热反应：(反应物)小于(生成物)，Δ＝(生成物)－(反应物)>。()化学键角度放热反应：断键吸收能量(吸)小于成键放出能量(放)，Δ＝吸－放<；吸热反应：断键吸收能量(吸)大于成键放出能量(放)，Δ＝吸－放>。．利用反应热判断物质的稳定性若Δ<，(反应物的总能量)>(生成物的总能量)，说明生成物较稳定；反之，则反应物较稳定。如(白磷，)(红磷，)Δ＝－·－，Δ<，则红磷比白磷稳定；再如()()Δ<，则()比()稳定，即能量越低越稳定。[题组·冲关]题组放热反应与吸热反应的判断．下列反应的能量变化与其它三个不相同的是()．铝粉与氧化铁的反应．氯化铵与消石灰的反应．锌片与稀硫酸反应．钠与冷水反应【解析】、、三项反应均为放热反应，项反应为吸热反应。【答案】．下列变化一定为放热的化学反应的是()【导学号：】．()()放出热量．Δ>的化学反应．形成化学键时共放出能量的化学反应．能量变化如图所示的化学反应【解析】项，()()不属于化学反应，属于物理变化；项，Δ>的反应为吸热反应；项，未知断裂化学键吸收的能量，无法判断反应是否放热。【答案】．下列说法正确的是()．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应．放热反应在常温下一定很容易发生．反应是放热还是吸热，可根据反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断．吸热反应在常温下一定不能发生【解析】项，放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应；项，放热反应在常温下不一定容易发生，如()与()在点燃条件下才能发生；项，吸热反应在常温下也能发生，如和()晶体的反应。【答案】题组焓变(Δ)与能量变化的关系．反应＋→(Δ<)分两步进行：①＋→(Δ>)，②→(Δ<)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()【解析】由①＋→(Δ>)知、能量总和小于的能量，排除、两项；由②→(Δ<)知的能量大于的能量，排除项。【答案】．氮化硅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应制得：【导学号：】＋＋\(→,\\(高温))＋该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。()上述反应中的还原剂是，其还原产物是。()该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，反应热Δ(填“>”、“<”或“＝”)。【解析】()＋＋\(→,\\(高温))＋，反应中碳元素的化合价由升高到＋，氮元素的化合价由降低到－。故反应中的还原剂是，还原产物为。()该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，Δ<。【答案】()()放热<利用键能计算反应热(Δ)[基础·初探]教材整理键能及其与Δ的关系．键能()定义：拆开或形成化学键吸收或放出的能量，单位：。()—键的键能为，—键的键能为，—键的键能为。()()＋()()Δ＝(＋－×)(写计算式)。．Δ与键能的关系：Δ＝反应物总键能－生成物总键能。[探究·升华][思考探究]白磷与氧气可发生如下反应：＋。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：—·－、—·－、·－、·－。根据图示的分子结构和有关数据进行如下探究：问题思考：()反应中需要断裂和形成的化学键有哪些？【提示】断裂—键、键；形成—键、键。()中含多少—键？中含多少—键？键呢？【提示】中含—键，中含键和—键。()该反应中，反应物和生成物的键能之和分别为多少？【提示】反应物键能之和为(＋)·－，生成物键能之和为(＋)·－。()该反应的Δ是多少？【提示】Δ＝(＋－－)·－。[认知升华]．焓变与键能的关系吸收能量反应物\(→,\\(旧化学键断裂),\\(新化学键形成))生成物放出能量()若>，反应吸收能量，Δ>；若<，反应放出能量，Δ<。()Δ＝－。．利用键能计算Δ须明确反应中各物质的结构式如写成——，写成，写成含—键，含—键，含—键，然后根据各物质的物质的量计算其键能之和。．反应热大小的比较放热反应的反应热，Δ<，放热越多，Δ越大，Δ越小；吸热反应的反应热，Δ>，吸热越多，Δ越大。[题组·冲关]题组焓变(Δ)大小的比较．在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用Δ和Δ表示：()＋()()Δ()＋()()Δ则()．Δ>Δ．Δ>Δ．Δ＝Δ．无法确定【解析】两个反应均放热，故Δ<，Δ<，由于()()，Δ<，故Δ>Δ，则Δ<Δ<。【答案】．已知白磷转化成红磷，放出热量，又知：(白磷，)＋()Δ，(红磷，)＋()Δ，则Δ和Δ的关系正确的是()．Δ>Δ ．Δ<Δ．Δ＝Δ ．无法确定【解析】两个反应均为放热反应，故Δ<，Δ<，由于(白，)＝(红，)Δ<，故Δ>Δ，则Δ<Δ<。【答案】题组利用键能计算Δ．根据键能数据计算()＋4F()()＋()的反应热Δ为()【导学号：】化学键————键能(·－).－·－ ．＋·－．－·－ ．＋·－【解析】由“Δ＝反应物键能之和－生成物键能之和”可知：Δ＝(×＋×－×－×)·－＝－·－。【答案】．是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在—键。已知：()转化为气态硫原子吸收能量，断裂—、—键需吸收的能量分别为、。则()＋3F()()的反应热Δ为()．－·－ ．－·－．－·－ ．＋·－【解析】由“Δ＝反应物键能之和－生成物键能之和”得：Δ＝·－＋·－×－·－×＝－·－。【答案】题组利用反应热(Δ)计算键能．已知—键的键能为·－，—键的键能为·－，根据化学方程式＋\(,\\(高温、高压),\\(催化剂))Δ＝－·－，则≡键的键能是()．·－ ．·－．·－ ．·－【解析】设≡键能为，则据“Δ＝反应物键能总和－生成物键能总和”得：＋×·－－×·－＝－·－，解得＝·－。【答案】．已知氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量，且氧气中键完全断裂时吸收热量，水蒸气中—键形成时放出热量，则氢气中—键断裂时吸收热量为()【导学号：】． ．． ．【解析】完全燃烧生成()放出热量，可知()＋()()Δ＝－×·－，由Δ＝反应物键能总和－生成物键能总和得·－＋Δ(—)－×·－＝－×·－，求出Δ(—)值为·－，故正确。【答案】学业分层测评(一)(建议用时：分钟)[学业达标]．下列对化学反应的认识错误的是()．会引起化学键的变化．会产生新的物质．必然引起物质状态的变化．必然伴随着能量的变化【解析】化学反应一定有化学键的变化，有新物质产生，有能量变化，不一定有物质状态的变化，如()＋()()。【答案】．下列过程一定释放出能量的是()．化合反应 ．分解反应．分子拆分成原子 ．原子构成分子【解析】原子形成分子过程为新化学键形成过程，一定释放能量。【答案】．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()．硅太阳能电池．锂离子电池．太阳能集热器．燃气灶【解析】项是太阳能转化成电能；项是化学能转化成电能；项是太阳能转化成热能；项是化学能转化成热能。【答案】．下列反应属于吸热反应的是()．炭燃烧生成一氧化碳．中和反应．锌粒与稀硫酸反应制取．()·与反应【解析】燃烧反应、中和反应、金属与酸的反应均为放热反应。【答案】．下列说法中正确的是()．焓变是指物质参加反应时的能量变化．反应放热时，Δ>；反应吸热时，Δ<．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓【解析】项，焓变不是指物质参加反应时的能量变化；项，放热反应Δ<，吸热反应Δ>；项，一个确定的化学反应体系中，反应物总焓可能高于或低于生成物总焓。【答案】．下列各图中，表示正反应是Δ>反应的是()【导学号：】【解析】Δ>表示吸热反应，即反应物总焓低于生成物总焓。【答案】．根据反应：()＋()()Δ＝·－(＝－)。分析下列说法，其中不正确的是()．()在()中燃烧的反应是放热反应．()＋()()Δ＝·－，则>．()所具有的能量低于()与()所具有的能量之和．固体硫在空气中充分燃烧，可吸收的热量【解析】项，该反应的Δ<，故为放热反应；项，()()Δ>，故>，则<<；项，据能量守恒可知：()的能量＋＝()的能量＋()的能量，可知正确；项，硫燃烧放出热量，故错误。【答案】．()已知反应放出热量，焓变为Δ，反应放出热量，焓变为Δ，若>，则ΔΔ。()与()反应生成()和()，需吸收的热量，该反应的反应热为Δ＝。【解析】()由Δ＝－<，Δ＝－<，>可知：－<－，则Δ<Δ。()吸热反应的Δ>，故该反应的反应热Δ＝＋·－。【答案】()<()＋·－．已知()＋\()()()，反应过程中的能量变化如图所示。()、、分别代表的意思是、、。()该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，Δ(填“<”或“>”)。【导学号：】【解析】()代表旧键断裂所吸收的能量，代表新键形成所放出的能量，则代表断键吸收的能量与成键释放的能量之差。()由图可知该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，Δ<。【答案】()旧键断裂吸收的能量新键形成放出的能量反应热()放热<[能力提升]．在氢气和氧气的燃烧反应＋中，破坏的化学键吸收的能量为，破坏的化学键吸收的能量为，形成的化学键放出的能量为，则下列关系正确的是()．＋> ．＋<．2A＋<2C ．2A＋>2C【解析】该反应放热，故Δ<，据“Δ＝反应物键能总和－生成物键能总和”知，＋－<，推知＋<。【答案】．在化学反应中，能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞，这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用·－表示。请认真观察下图，然后回答问题。【导学号：】()图中反应是(填“吸热”或“放热”)反应，该反应(填“需要”或“不需要”)环境先提供能量，该反应的Δ＝(用含、的代数式表示)。()已知：()＋\()()()Δ＝－·－，该反应的活化能为·－，则其逆反应的活化能为。()对于同一反应，图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比，活化能(填“升高”、“降低”或“不变”)，对反应热是否有影响？，原因是。【解析】()由图示可知Δ＝正反应活化能－逆反应活化能，故逆反应活化能＝正反应活化能－Δ＝·－－(－·－)＝·－。【答案】()放热需要－()·－()降低无影响催化剂只降低反应的活化能，不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变。[或：因为催化剂只降低反应的活化能，同等程度的降低、的值，则－的差(即反应热)不改变。]她似一缕阳光，时时燃烧着爱的火焰，处处流淌着情的甘泉。面对一张张稚气可爱的脸，自然地还以灿烂的笑容，面对一颗颗纯真无瑕的心灵，真诚地给以阳光般的温暖。虽然阳光不能洒遍每一个角落，润泽每一颗成长中的幼