1、化 学 选修 人教版新课标导学第一章 化学反应与能量返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。从煤、石油、天然气燃烧时产生的热能到各种化学电源产生的电能，化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。反过来，通过各种化学反应将其他形式的能转化为化学能，化学又为人类创造了一个五彩缤纷的物质世界。当今，能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关。一方面，现在人们使用的煤、石油、天然气等主要能源日渐枯竭；另一方面，这些能
2、源的大量使用又带来严重的环境污染问题。提高现有能源的利用率，不断开发新的清洁能源，是摆在人类面前的重大课题。因此，研究化学，不仅要研究化学反应中的物质变化，还要研究伴随着物质变化而发生的能量转化。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 对本章的学习应重点掌握反应热(焓变)、热化学方程式、盖斯定律、燃烧热这四个概念；热化学方程式的书写和反应热的计算两项技能。热化学方程式的书写和盖斯定律的应用是高考中的高频考点，应予以高度重视。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 第一节 化学反应与能量的变化第1课时 焓变 反应热1 新课情境呈现 2 课前新知预习 3 预习自我检测 4 课堂探究
3、研析 5 学科核心素养 6 课堂达标验收 7 课时作业 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 新课情境呈现返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 我们知道在每届奥林匹克运动会上，都有一个庄严仪式传递圣火，在这里火成为精神、文明的象征，并以此传递奥林匹克的伟大精神。事实上火在古代就是一种神圣的象征，火代表着创世、再生和光明，人们对火是又畏惧又崇拜。畏惧是因为她的威力，她能给人类带来巨大的灾难；崇拜她是因为她能给人类带来温暖和光明，是她把人类从“茹毛饮血”带向文明。这里的“火”实际上就是化学反应中产生的能量。尽管随着科学发展，社会已
4、逐步进入多能源时代，但是化学反应中的能量仍是目前主要的能量来源。自动加热饭盒是在普通饭盒的基础上加制一个加热盒而成的。在需要加热时，取一包发热粉倒入加热盒内，把饭盒按入加热盒，从旁边的缝中注入少量清水，在几分钟内就可使食品达到80。你能解释其中的原理是什么吗？返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 课前新知预习返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 一、化学反应的实质与特征1实质：_。2特征：_。3能量转化形式通常有_等，但主要表现为热量的变化。二、焓变、反应热1焓变和反应热：(1)焓变定义：_与_的焓值差。符号和单位：_、_。反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成 既有物
5、质变化，又有能量变化 热能、光能和电能 生成物 反应物 H kJmol1 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版(2)反应热定义：化学反应在一定条件下_或_的热量。与焓变的关系：a等值关系：在恒压条件下进行的反应，反应热_焓变；b等价关系：符号是_，单位是_。2化学反应过程中能量变化的表示：(1)放热反应：H为“”或H_0，体系能量_。(2)吸热反应：H为“”或H_0，体系能量_。吸收 放出 等于 H kJmol1 升高 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 预习自我检测返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 1思考辨析：(1)放热反应不需加热就能反应，吸热反应不加热
6、就不能反应。()(2)物质发生化学变化都伴有能量变化。()(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。()(4)水蒸气变为液态水时放出的热量就是该变化的反应热。()(5)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同。()(6)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。()解析：(4)是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(5)焓变与反应条件无关。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 2下列过程一定释放出能量的是()A化合反应 B分解反应C分子拆成原子 D原子组成分子解析：原子组成分子过程中有新化学键形成、放出能量。D 返回导航第一
7、章 化学反应与能量化学选修 人教版 3生命活动与化学反应息息相关，下列反应中能量变化与其他不同的是()解析：铝热反应为放热反应，燃料燃烧为放热反应，酸碱中和反应为放热反应，Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，故答案选D。D A.铝热反应B.燃料燃烧C.酸碱中和反应D.Ba(OH)28H2O与 NH4Cl 固体混合返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 4下列说法正确的是()A焓变单位中kJmol1，是指1 mol物质参加反应时的能量变化B当反应放热时H0，反应吸热时H0C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，H为“”D一个化学反应中，生成物总键
8、能大于反应物的总键能时，反应吸热，H为“”解析：焓变单位中的kJmol1，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，成键时放出能量，所以D错。C 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 5下列说法不正确的是()A放热反应也需要在一定的条件下发生B化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C反应物的总能量高于生物的总能量时，发生放热反应D浓硫酸溶于水放热，该过程不属于化学变化解析：放热反应也需要在一定的条件下发生，例如碳的燃烧，也需要加热达到着火点才可以，选
9、项A正确；化学能可以转化为热能、电能、光能等，所以化学反应中的能量变化不一定都表现为热量变化，选项B错误；反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应是放热反应，选项C正确；浓硫酸溶于水放热，该过程不属于化学变化，属于溶液的稀释，选项D正确。B 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 6下列各图中，表示Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l)的能量变化的是()A 解析：题给反应为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，A项正确。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 课堂探究研析返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 1
10、焓与焓变焓(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(H)决定。HH(生成物)H(反应物)2反应热(1)含义当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。知识点一 焓变 反应热返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版(2)反应热与焓变的关系在恒压条件下进行的化学反应的热效应等于焓变。所以在这里，我们用H表示反应热。3反应热与焓变的辨析反应热焓变含义化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同的温度时，所吸收或放出的热量化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差相互关系H是
11、化学反应在恒压下(即敞口容器中进行的化学反应)且不与外界进行电能、光能等其他形式能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应的反应热Q就是焓变H返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 4焓变的符号与放热、吸热的关系(1)当H为“”或H0时，为吸热反应。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 下列关于反应热和焓变的说法正确的是()A任何条件下，焓变完全等于反应热B放热反应的H0C所有化学反应的反应热都可以通过实验直接测得D生成物的总焓大于反应物的总焓时，H0解析：A项，只有在恒压条件下发生的化学反应，反应热等于焓变，错误；B项，放热反应的H0，正确；C项，有些化学反应的反应热不能
12、通过实验直接测得，错误；D项，生成物的总焓大于反应物的总焓时，该反应吸热，H0，错误。B 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 变式训练1 CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)过程中的能量变化如下图所示。下列说法正确的是()A该反应为吸热反应B1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)具有的总能量大于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)具有的总能量B C该反应不需要加热就能进行D1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)的键能总和比1 mol CO(g)与1 mol H2O(g)的键能总和小41 kJ返回导航第一章 化学反应与能量化学选修
13、人教版 解析：化学反应放出或吸收能量的主要原因是反应物总能量与生成物总能量的不同，反应物总能量大于生成物总能量时，反应放出能量；反应物总能量小于生成物总能量时，反应吸收能量，结合题图分析可知，A项不正确，B项正确。“加热”是化学反应发生的一种外在条件，化学反应的放出、吸收能量与化学反应发生的外在条件无关，事实上该反应的发生需要加热，C项不正确。CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)是 放 热 反 应，CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)是吸热反应，结合题图分析可知，1 mol CO2(g)与1 mol H2(g)的键能总和比1 mol CO(g)与1 mol H2O(g)的键
14、能总和大41kJ，D项不正确。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 知识点二 放热反应和吸热反应类型比较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形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法H0联系HH(生成物)H(反应物)，键能越大，物质能量越低，越稳定；键能越小，物质能量越高，越不稳定返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 类型比较放热反应吸热反应图示常见反应类型所有的燃烧反
15、应大多数化合反应酸碱中和反应金属与酸或水的反应大多数分解反应盐的水解和弱电解质的电离Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 反应C 和 H2O(g)或 CO2 的反应返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 下列各组变化中，前者是放热反应，后者是吸热反应的是()A生石灰溶于水；锌粒和稀硫酸反应B干冰升华；金属或金属氧化物熔化C氨水与醋酸反应；二氧化碳与碳反应D工业煅烧石灰石；化石燃料燃烧解析：A项中，CaO与H2O的反应，Zn与H2SO4的反应均为放热反应。B项中，干冰升华不属于化学反应；金属或金属氧化物熔化为吸热过程，也不是化学反应。C项中，氨水与醋酸的反应为放热反应；CO2与C的反应
16、为吸热反应。D项中，煅烧石灰石发生的是吸热反应；化石燃料燃烧为放热反应。C 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 变式训练2 下列说法中正确的是()A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B任何放热反应在常温条件下一定能发生C反应物和生成物所具有的总能量决定反应是放热还是吸热D化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应C 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸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：E 反E 生，放出热量，H0；E 反0，故 C 项正确。需要加热才能发生的反应可能是放热反应，如 Cu 与
17、浓 H2SO4 反应、NH3 的催化氧化等，A、B 两项错误。化合反应可能是吸热反应(如 CCO2=高温2CO)，分解反应可能是放热反应(如2NH4ClO4=N2Cl22O24H2O，剧烈爆炸)，D 项错误。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 1微观角度(1)化学反应的本质及特点知识点三 反应过程中的能量变化返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版(2)举例以 1 mol H2(g)和 1 mol Cl2(g)反应生成 2 mol HCl(g)的能量转化为例由图可看出，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热，应等于生成物分子中的化学键形成时所释放的总能量(862 kJ
18、/mol)与反应物分子中的化学键断裂时所吸收的总能量(679 kg/mol)之差，即放出 183 kJ/mol 的能量。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版(3)结论若化学反应中生成物分子中的化学键形成时释放的总能量比反应物分子中的化学键断裂时吸收的总能量大，则为放热反应；反之则为吸热反应。2宏观角度从反应物、生成物能量角度来说，化学变化过程中的能量变化如图所示。H生成物的总能量反应物的总能量返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、OO为500、NN为1
19、54，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194 B391C516 D658B 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 解析：根据图示，可得如下热化学反应方程式：N2H4(g)O2(g)=2N(g)4H(g)2O(g)H2 218 kJ/mol，设断裂1 mol NH键所需的能量为xkJ，则有4x kJ154 kJ500 kJ2 218 kJ，解得x391，故断裂1 mol NH键所需的能量为391 kJ。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 变式训练3 SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280
20、 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为()A1 780 kJ/mol B1 220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/mol解析：H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，由题意知：H(28031606330)kJ/mol1 220kJ/mol。B 返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 学科核心素养返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 航天器化学能推进剂发射“嫦娥二号”探月卫星使用的“长三甲”火箭一、二级发动机推进剂为偏二甲肼/四氧化二氮，
21、三级发动机推进剂为液氢/液氧。不同级别的发动机采用了不同的推进剂，这其中有什么区别呢？一、二级发动机推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)/四氧化二氮(N2O4)，其中C2H8N2为燃烧剂，N2O4为氧化剂。它们在发动机燃烧室内发生反应(C2H8N22N2O4=2CO24H2O3N2)，产生大量高温燃气。偏二甲肼属级毒性物质，可对人体中枢神经系统、肝脏等造成伤害。N2O4常温下会分解为红棕色NO2气体，我们在电视直播画面上看到火箭在发射前几秒钟会放出红棕色的“烟”就是这个原因。N2O4也有毒，可对神经系统造成伤害。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 偏二甲肼/四氧化二氮作推进剂的最大优点
22、是无需高温点火，燃烧剂与氧化剂接触即自动点火，不会存在中途熄火的问题，而且在常温下就能方便地贮存和运输；缺点是有剧毒、易通过皮肤吸收而使人致癌。因此，偏二甲肼/四氧化二氮推进剂在生产、运输、贮存、加注和火箭发射过程等各个环节中均会因泄漏或不完全燃烧而造成污染。“长三甲”火箭三级发动机推进剂为液氢/液氧。其中液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂(2H2O2=2H2O)。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 与传统的肼类推进剂相比，液氢/液氧推进剂的突出优点是无毒无污染、高比冲(单位秒流量的推进剂产生的推力比使用其他推进剂更高)。缺点是使用成本高、技术要求高，贮存、加注程序复杂：液氢和液氧需在低温下保存，临近发射才能加注进入箭体贮箱；液氢温度低于253，液氧温度低于183，因此尽管燃料贮箱进行了水平极高的保温设计，火箭周围的空气还是会迅速地被冷凝成水汽，为了防止结冰，要不停地用氮气吹除；同时，在常温下不断汽化的液氢液氧，会使贮箱的压力越来越高，而一粒沙子从一米高处落下来的能量就能引起爆炸，因此需要一边加注一边泄压，不停地把汽化后的燃料导入燃烧池烧掉，直至发射前的最后几秒。返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 课堂达标验收返回导航第一章 化学反应与能量化学选修 人教版 课 时 作 业