高中化学 第一章 第一节第1课时化学反应与能量的变化精品课件 新人教版选修4

(2)吸热反应是反应通过加热、光照等外界条 件吸收能量而使体系的能量升高，ΔH>0； 物质的稳定性减弱。如A→B 定性A>B。 ΔH>0，则稳
放热反应和吸热反应
例2 (2012· 武汉高二检测 )由右图分析，
下列说法正确的是(
)
A．A→B＋C和B＋ C→A两个反应吸收或放
出的能量不等
B．A→B＋C是放热反应
常见反 应
特别提醒 (1)描述上述概念时，无论是用“反应热”“焓
变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值需带
“＋”“－”符号。 (2)单位为kJ· mol－1，不是kJ。符号、数值 和单位三者缺一不可，是个整体。
(3)所带“＋”“－”符号均具有数学意义，参与 大小比较。
(4)某反应向右进行是放热(或吸热)反应，则
什么？
提示：是的，原因是能量的变化与键能有关
系，反应物的键能之和与生成物的键能之和
是不相等的。
二、焓变 1．焓变
反应热
(1)焓变
①概述：焓(H)是与内能有关的________ 物理量 。
在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还
是放热反应，由生成物与反应物的______ 焓值差 即
焓变(ΔH)决定。
②常用单位：___________ (或kJ· mol－1)。 kJ/mol 焓变 (2) 恒压条件下，反应的热效应等于 ______ 。
－E总(成键)。
要点归纳
1．反应热与物质中化学键的关系 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化 的主要原因(如图)。
E1>E2 E1<E2
反应吸收能量 反应放出能量
ΔH>0 ΔH<0
吸热反应 放热反应
2．反应热与物质固有能量的关系
反应物具有的总能量大于生成物所具有的总
能量，导致反应物转化为生成物时放出热量,
吸热反应
生成物分子成 键时释放的总 能量小于反应 物分子化学键 断裂时吸收的 总能量 ΔH>0或ΔH为 “＋”
表示方法
类型 比较
放热反应
吸热反应
反应过程图 示
类型 比较
放热反应 (1)大多数化合反应 (2)所有的燃烧反应 (3)酸碱中和反应 (4)活泼金属与稀酸反 应
吸热反应 (1)大多数分解反应 (2)某些盐的电离 (3)Ba(OH)2· 8H2O与 NH4Cl的反应 (4)C和CO2、C和 H2O(g)的反应
为放热反应；反应物具有的总能量小于生成 物所具有的总能量，则反应时需要从外界吸 收能量，为吸热反应。
3．ΔH的计算方法 从不同角度解释反应热，其计算方式也不同,
故ΔH一般有两种表达方式：
(1)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
(2)ΔH＝反应物中化学键断裂吸收的能量之
和－生成物中化学键形成放出的能量之和
或“>”),即ΔH为______ (填“＋”或“－”)。 －
(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总 小于 能量_______ 反应物吸收的总能量的反应。 由于反应时吸收能量(能量来自环境)而使反
升高 故ΔH__ 应体系的能量_____, 0(填“<”或“>”), >
即ΔH为_______ (填“＋”或“－”)。 ＋
第一章
化学反应与能量
第一章
化学反应与能量
第一节
化学反应与能量的变化
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1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出 常见的能量转化形式。 2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸
热反应、放热反应、反应热等概念。
3．了解热化学方程式的含义并能正确书写 热化学方程式。
4．认识化学反应过程中同时存在着物质和 能量的变化，能量的多少取决于反应物和
为吸热反应；若生成物的总键能大于反应物
的总键能，则为放热反应。 (4)依据化学反应的类型判断 如所有的燃烧反应、酸、碱中和反应都属于 放热反应。
焓变与化学键键能的关系
例3 (2010· 高考重庆卷改编题 )已知H2(g)
＋ Br2(g)===2HBr(g)
其他相关数据如下表：
ΔH ＝－ 102 kJ/mol ，
C．A具有的总能量高于B和C具有的能量总 和
D．A→B＋C是吸热反应，B＋C→A必然是
放热反应
【解析】
根据能量守恒可知，正逆两个过
程中的能量变化的数值是相等的，只是一个
过程吸热，另一个过程放热； A 的能量低，
而 B ＋ C 的能量高，所以反应中 A→B ＋ C 应 是一个吸热反应。 【答案】 D
2 ．化学反应中的能量变化，通常主要表现 为______ 热量 的变化。对化学反应，以反应过程
中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和
吸热反应两种类型。有热量放出 ________ 的反 吸收 应叫做放热反应，需要 _________ 热量的反 应叫做吸热反应。
想一想 是不是所有的化学反应都有能量的变化？为
点燃
反应热的实质及 ΔH 的简单 计算
探究导引 3 如何利用化学键的键能来计算反
应热？
提示：化学键的断裂要吸收能量，形成新化
学键要释放能量，若反应物断键所吸收的总
能量大于生成物成键所释放的总能量，则为 吸热反应，反之则为放热反应。
即E总(断键)>E总(成键)，为吸热反应；E总(断 键)<E总(成键),为放热反应。ΔH＝E总(断键)
因此常用_________ 表示反应热。 ΔH
2．ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系
(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总
能量 ________ 反应物吸收的总能量的反应。 大于
由于反应后放出热量 ( 释放给环境 ) 而使反应 < 体系的能量降低 ______ ，故 ΔH______ 0( 填 “<”
1 mol分子 中的化学键 断裂时需要 吸收的能量 /kJ
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
436
a
369
则表中a为( A．404
) B．260
C．230
【解析】
D．200
反应的ΔH＝(436＋a)－2×369
＝－102(kJ/mol)
解得a＝200。
【答案】
D
【名师点睛】依据键能求解反应热的方法：
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。
热点示例思维拓展
化学反应能量变化的探究 一个化学反应是吸热反应还是放热反应，常
根据以下两个实验观察判断：(1)反应体系温
度的变化；(2)封闭体系内压强的变化。
[经典案例]
在研究化学反应中的能量变化
时我们通常做如图所示的实验：
在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末 的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2· 8H2O],将小烧杯放
3 ．需要加热才能进行的反应一定是吸热反 应。( )
4 ．在确定的化学反应体系中，反应物的总
能量与生成物的总能量一定不同。( )
5 ．物质具有的能量越高，物质的稳定性越 强。( )
答案：1. × 2. × 3. × 4. ∨ 5. ×
要点突破讲练互动
放热反应和吸热反应
探究导引1 浓H2SO4稀释时放出的热量是否为反 应热？
在事先已滴有3～4滴水的玻璃片(或三合板)
上,然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用 玻璃棒迅速搅拌。 试回答下列问题： (1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 什么？
题型探究权威预测
焓变与物质能量的关系
1 例1 已知： H2 (g)＋ O2 (g)===H2 O(g)，反 2 应过程中的能量变化如图，问：
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a．________________________________
_；
b．________________________________ __________________________________
______；
c．________________________________ __________________________________ ______。 (2)该反应是____________反应(填“吸热”或 “放热”)，ΔH__________0(填“>”或“<”)。
1 【解析】 (1)H2 (g)和 O2 (g)与 2H(g)和 O(g) 2 1 之间的能量差是 H2 (g)→ 2H(g)和 O2 (g)→ O(g) 2 过程中断开 H—H 键和 OO 键需吸收的能量， 所以 a 代表旧键断裂吸收的能量， b 代表 2H(g) ＋ O(g)结合成 H2 O(g)中的氢氧键所放出的能 量， c 则代表断键所吸收的能量与成键所释放 的能量之差 ,即 a－ b＝ c。
B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0 C．一个化学反应中，当反应物的总能量大 于生成物的总能量时,反应放热，ΔH为“－”
D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应 物的总键能时，反应吸热，ΔH为“＋”
解析：选 C 。焓变单位中的 kJ· mol － 1 ，是指
每摩尔具体的反应，不一定指参加反应的物 质, A错；在反应中物质所具有的总能量减少， 反应就放热，反之就吸热，C对；化学反应的 实质是旧化学键的断裂，新化学键的形成， 断键时吸收能量，成键时放热，所以D错。
其反向进行(向左进行)的反应就是吸热(或放 热)反应，且热值相等，符号相反。
即时应用 1．下列说法正确的是( )
①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
②放热反应在常温下一定很易发生 ③反应
是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具
有总能量的相对大小 件下也能发生 ④吸热反应在一定条
A．①② C．①④
【规律方法】
判断化学反应放热或吸热的方法
(1)根据ΔH的“＋”和“－”判断。
ΔH为“＋”为吸热反应,ΔH为“－”为放热反应。
(2)根据反应物和生成物的总能量差判断
若E(反应物)>E(生成物)，为放热反应；若E(生
成物)>E(反应物)，则为吸热反应。
(3)根据反应物和生成物的键能差判断 若反应物的总键能大于生成物的总键能，则
3．化学反应中能量变化的图示
结论： ΔH ＝ E 生成物 － E 反应物 ;E 反应物 ___ > E 生成物 ,
反应放热；E反应物_____ < E生成物，反应吸热。
自主体验
判断正误 1 ．任何条件下，化学反应的焓变都等于化 学反应的反应热。( )
2 ．伴有能量变化的物质变化一定都是化学
变化。( )
提示：只有化学反应过程中放出或吸收的热量
才叫做反应热；而物理变化中的能量变化不是 反应热，如 NH4NO3溶于水吸热，浓 H2SO4 稀释 放热等。
探究导引2
“放热反应都不需要加热，吸
热反应都需加热”这种说法对吗？
提示：这种说法不对，因为在反应过程中，
判断反应是吸热反应还是放热反应与是否需 要在加热或点燃条件下反应没有直接关系。 例如，铁与硫的反应，必须在加热条件下才 能进行，但该反应属于放热反应。
特别提醒 物质键能越小，破坏它需要的能量就越小，
稳定性越弱，说明本身具有的能量越高；反
之物质键能越大，破坏它需要的能量就越大, 稳定性越强，说明本身具有的能量越低。
即时应用 2．(2012· 芜湖高二测试)下列说法正确的是
(
)
A．焓变单位中kJ· mol－1，是指1 mol物质
参加反应时的能量变化
B．②③ D．③④
解析：选D。反应是吸热还是放热主要取决
于反应物和生成物所具有的总能量的相对大
小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能
发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反 应，也可能是放热反应。
例如 C＋ O2=====CO2 的反应为放热反应， 但 反应开始也需加热，需要向反应体系先提供 一定的能量。
生成物的质量，反应过程中能量守恒。
5．通过中和反应反应热的测定，初步学习 测定化学反应热的实验方法。 6．能正确分析测定反应热时误差产生的原 因，并能采取适当措施减少实验误差。
第1课时
焓变
反应热
新知初探自学导引
自主学习
一、化学反应过程中能量变化的表现形式
1．化学反应过程中，不仅有物质的变化，还 有能量的变化。这种能量的变化常以____ 热能 、 电能 光能 _______ 、_______ 等形式表现出来。
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(2)由图可知该反应中反应物总能量大于生成 物总能量,所以该反应为放热反应，ΔH<0。
【答案】
(1)代表旧键断裂吸收的能量
代表反应热
代
表新键形成放出的能量 热 <
(2)放
【名师点睛】
(1)放热反应是体系反应后放
出能量而使体系的能量降低，ΔH<0；物质
的稳定性增强。如A→B
B>A。
ΔH<0，则稳定性
要点归纳
放热反应和吸热反应的比较 类型 比较
放热反应
吸热反应
吸收热量的化 学反应 反应物具有的 总能量小于生 成物具有的总 能量
释放热量的化 定义 学反应 反应物具有的 总能量大于生 形成原因 成物具有的总 能量
类型 比较 与化学键 强弱的关 系
放热反应
生成物分子成 键时释放出的 总能量大于反 应物分子化学 键断裂时吸收 的总能量 ΔH<0或ΔH为 “－”