高中化學(xué) 2-1-2 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化課件 魯科版必修2.ppt

第2課時(shí) 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,1.實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論,升高,NaOH HCl= NaClH2O,釋放,溶解,氣泡,升高,釋放,Zn2HCl=ZnCl2,H2,刺激性氣味氣體,凍結(jié)在一起,吸收,2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化結(jié)論 每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，有的 能量，有的 能量。,釋放,吸收,1.常見的放熱反應(yīng) (1)所有的 反應(yīng)；(2)酸堿 反應(yīng)；(3)金屬與水或酸發(fā)生的 反應(yīng)；(4)大多數(shù) 反應(yīng)(C與CO2反應(yīng)等除外)；(5)鋁熱反應(yīng)。 2常見的吸熱反應(yīng) (1)銨鹽與堿的反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)；(2)大多數(shù) 反應(yīng)；(3)以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)。,燃燒,中和,置換,化合,分解,化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì) (1)在化學(xué)反應(yīng)過程中，破壞舊化學(xué)鍵時(shí)，需要 一定的能量來克服原子(或離子)間的相互作用；形成新化學(xué)鍵時(shí)，又要 一定的能量。因此，在化學(xué)反應(yīng)中，不僅有 生成，而且還伴隨著能量的變化。,吸收,釋放,新物質(zhì),(2)在化學(xué)反應(yīng)中，如果形成新化學(xué)鍵所 的能量 破 壞舊化學(xué)鍵所 的能量，該反應(yīng)開始后，就會(huì)有一定的能 量以 、 或 等形式釋放出來；如果新化學(xué)鍵的形 成所 的能量 破壞舊化學(xué)鍵所 的能量，該反應(yīng) 就需要不斷 能量才能使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。 (3)化學(xué)反應(yīng)與其他形式的能量的轉(zhuǎn)化 化學(xué)反應(yīng)的能量變化還可以看做“儲(chǔ)存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量 ( 能)轉(zhuǎn)化為 能、 能或 能等釋放出來，或者是 能、 能或 能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量( 能)被 “儲(chǔ)存”起來的過程。,釋放,大于,吸收,熱能,電能,光能,釋放,小于,吸收,吸收,化學(xué),熱,電,光,熱,電,光,化學(xué),【慎思1】 天然氣的燃燒是化學(xué)變化，該反應(yīng)能放出較多的能量。那么，你知道化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量變化嗎？ 提示 形成新化學(xué)鍵所釋放的能量不等于破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量。 【慎思2】 某同學(xué)在做消石灰與氯化銨反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，其原因可能有哪些？ 提示 (1)藥品用量太少；(2)消石灰沒有研碎；(3)用玻璃棒攪拌速度過慢；(4)燒杯與玻璃片間滴的水過多。,【慎思3】 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？ 提示 不對(duì)，加熱只是反應(yīng)所需的一種條件，并不能證明一定是吸熱反應(yīng)。反應(yīng)的放熱、吸熱取決于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對(duì)大小。只要反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)一定放熱。有的反應(yīng)很難進(jìn)行，條件要求很高，但仍是放熱反應(yīng)，例如合成氨的反應(yīng)。,【慎思4】 討論判斷 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨能量變化 ( )。 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化 ( )。 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生放熱反應(yīng) ( )。 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)，發(fā)生吸熱反應(yīng) ( )。 煤燃燒時(shí)化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能 ( )。 化石燃料和植物燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽(yáng)能 ( )。 動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程 ( )。 提示 × ×,化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，物質(zhì)種類變化的同時(shí)一定伴有能量變化， 但一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)取決于形成新化學(xué) 鍵釋放的能量和破壞舊化學(xué)鍵所吸收的能量的相對(duì)大小或反 應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小，與反應(yīng)條件無(wú) 關(guān)。 我們可以從四個(gè)方面來判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸 熱反應(yīng)：,1從化學(xué)鍵的斷裂與形成來判斷 若E1E2，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 若E1E2，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。,2從反應(yīng)物和生成物所具有的能量來判斷 若反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)(如圖1)； 若反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(如圖2)。,3根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律來判斷 (1)常見的放熱反應(yīng) 所有的燃燒反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)；金屬與水或酸發(fā)生的置換反應(yīng)；大多數(shù)化合反應(yīng)(C與CO2反應(yīng)等除外)；鋁熱反應(yīng)。 (2)常見的吸熱反應(yīng) 銨鹽與堿的反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)；大多數(shù)分解反應(yīng)；以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)。,4根據(jù)反應(yīng)條件來判斷 需要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)，如碳酸鈣的受熱分解；若反應(yīng)在開始時(shí)需要加熱，反應(yīng)開始后不再加熱就能繼續(xù)進(jìn)行，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，如鐵與硫的反應(yīng)。,【例題】 下列說法正確的是 ( )。 A吸熱反應(yīng)一定是釋放能量 B在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是 高于生成物的總能量 C反應(yīng)是放熱還是吸熱要看破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量總 和與形成新化學(xué)鍵釋放出的總和的大小 D吸熱反應(yīng)在常溫下不能發(fā)生,解析 吸熱反應(yīng)是把熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量被“貯 存”起來的過程，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系 中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量總是不等，當(dāng)前者大 于后者，化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)；前者小于后者，化學(xué)反應(yīng)為 吸熱反應(yīng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱要看破壞 舊化學(xué)鍵吸收的能量總和與形成新化學(xué)鍵釋放出的能量總和 的大小，故C項(xiàng)正確；放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下 都能發(fā)生，吸熱反應(yīng)在常溫下也能發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O 與NH4Cl固體的反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 C,1吸熱反應(yīng)并不一定需要加熱才能發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)；放熱反應(yīng)有時(shí)需要加熱才能發(fā)生，如鐵與硫的反應(yīng)。因此，化學(xué)反應(yīng)需要在一定條件下才能發(fā)生，是否需要加熱由反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定，而與反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)無(wú)關(guān)。,2化學(xué)變化都伴有能量變化，但伴有能量變化的過程不一定都是化學(xué)變化。如NaOH固體的溶解、濃硫酸的稀釋等過程都有明顯的熱量放出，但這些過程中沒有新物質(zhì)的生成，故它們不是化學(xué)變化。 3化學(xué)反應(yīng)中的能量變化不僅僅表現(xiàn)為熱量變化，能量的表現(xiàn)形式多種多樣。反應(yīng)中可能是化學(xué)能與熱能、電能或光能等之間的轉(zhuǎn)化。常見的化學(xué)反應(yīng)的能量變化通常表現(xiàn)為熱量變化。,【體驗(yàn)1】 下列變化過程中，需吸收能量的是 ( )。 AHH=H2 BHCl=HCl CI2=II DCO2=CO2 解析 物質(zhì)間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，形成化學(xué)鍵時(shí)要放出能量，A、B在形成H2、HCl時(shí)釋放能量；D是碳的燃燒反應(yīng)，根據(jù)生活常識(shí)我們也知道燃燒過程釋放能量；而拆開物質(zhì)中的化學(xué)鍵時(shí)則需要吸收能量。 答案 C,【體驗(yàn)2】下列變化屬于吸熱反應(yīng)的是_(填序號(hào))。 液態(tài)水汽化；膽礬受熱變?yōu)榘咨勰?；苛性鈉固體溶于水；氯酸鉀分解制氧氣；生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰；干冰升華 解析 注意吸熱過程、放熱過程與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的區(qū)別。水的汽化是物理變化，不屬于吸熱反應(yīng)；CuSO4·5H2O受熱分解生成CuSO4和H2O，屬于吸熱反應(yīng)；是放熱反應(yīng)；均為物理變化。 答案 ,規(guī)律探究八 利用化學(xué)鍵計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 【知識(shí)支持】 1正確理解和公式導(dǎo)出 化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量變化的主要原因，利用化學(xué)鍵的能量變化可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化。以H2Cl2=2HCl(H2、Cl2的物質(zhì)的量均為1 mol)為例：,【問題探究】 化學(xué)反應(yīng)A2B2=2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是 ( )。,A該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B1 mol AA鍵和1 mol BB鍵斷裂能放出x kJ的能量 C2 mol AB鍵斷裂需要吸收y kJ的能量 D2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量 解析 由圖知，1 mol A2和1 mol B2的總能量高于2 mol AB的 能量，所以該反應(yīng)放熱；化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收能量，B項(xiàng)錯(cuò) 誤，C項(xiàng)正確。 答案 C,名師點(diǎn)評(píng) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化值Q總吸Q總放。利用這 一公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，還應(yīng)注意： (1)可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化計(jì)算某一種具體的化學(xué)鍵 斷裂時(shí)吸收能量或形成時(shí)放出能量的多少。 (2)計(jì)算出的能量變化如果為正值，則反應(yīng)吸熱，如果是負(fù) 值，則反應(yīng)放熱。,