人教版化學(xué)選修4第一章第一節(jié)第1課時(shí)

請?jiān)诖颂庉斎胛淖帧裾n標(biāo)要求1．了解化學(xué)反響中能量轉(zhuǎn)化的緣由，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2．能舉例說明化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解反響熱和焓變的涵義。第1課時(shí)焓變反響熱教師用書獨(dú)具演示●課標(biāo)解讀1.由能量轉(zhuǎn)化的緣由分析吸熱和放熱反響。2．了解反響熱和焓變的涵義。3．由化學(xué)鍵理論分析能量轉(zhuǎn)化的緣由?！窠虒W(xué)地位本課時(shí)介紹的是熱化學(xué)的一些初步學(xué)問，以啟發(fā)學(xué)生從能量角度考慮化學(xué)反響問題，有利于學(xué)生較全面地生疏化學(xué)反響的本質(zhì)。再聯(lián)系化學(xué)反響的本質(zhì)，即反響物分子的舊化學(xué)鍵的斷裂所需要的能量和生成物分子新化學(xué)鍵的形成所放出的能量，定量爭論反響的能量變化，說明白宏觀的反響熱和微觀的化學(xué)鍵斷裂和形成所吸取和放出的總能量之間的關(guān)系。是學(xué)習(xí)本章的根底?！裥抡n導(dǎo)入建議“迪爾搖”系列搖冷搖熱飲料是由北京世紀(jì)通投資集團(tuán)下屬的全資子公司北京迪樂創(chuàng)新科技開發(fā)生產(chǎn)的獨(dú)家專利產(chǎn)品。產(chǎn)品只需輕輕一搖就會在瞬間變冰或變熱，操作簡潔快捷。這種搖冷、搖熱飲料是在飲料罐的夾層中分別裝有某種物質(zhì)，搖動混合后產(chǎn)生熱效應(yīng)引起的。同學(xué)們，你估量搖冰、搖熱飲料罐的夾層中各裝了哪些物質(zhì)？【提示】搖冰飲料：硝酸銨和水搖熱飲料：生石灰和水。●教學(xué)流程設(shè)計(jì)演示完畢1.概念(1)焓變(ΔH)①定義：焓(H)是與_______有關(guān)的物理量。在肯定條件下，某一化學(xué)反響是吸熱反響還是放熱反響，由生成物與反響物的__________即焓變(ΔH)打算。②常用單位：___________(或__________)。(2)反響熱：恒壓條件下，反響的熱效應(yīng)等于_______。因此常用_______表示反響熱。內(nèi)能焓值差kJ/molkJ·mol－1焓變ΔH2．化學(xué)反響過程中有能量變化的緣由如下圖：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反響的能量變化示意圖(1)實(shí)質(zhì)：①斷裂1molH2分子中的化學(xué)鍵需要_______436kJ的能量。斷裂1molCl2分子中的化學(xué)鍵需要________243kJ的能量。②形成1molHCl分子中的化學(xué)鍵需要_______431kJ的熱量。(2)結(jié)論：該反響放出的能量為________kJ，吸取的能量為___________kJ，故為最終放出能量的反響，兩者的熱量差為______kJ。吸取吸取放出2×431(436＋243)183釋放大于吸取放出降低<>釋放小于吸取上升吸取1．任何化學(xué)反響肯定伴隨能量的變化嗎？2．濃H2SO4溶于水放出大量的熱，是放熱反響嗎？【提示】1.肯定。2．不是。由于這是個(gè)物理變化?！締栴}導(dǎo)思】①假設(shè)反響物的總能量高于生成物的總能量，該反響是放熱反響還是吸熱反響？【提示】放熱。②反響熱與化學(xué)鍵鍵能有何關(guān)系？【提示】反響熱＝斷裂化學(xué)鍵吸取的能量－形成化學(xué)鍵放出的能量。③如何計(jì)算某反響的反響熱(ΔH)?【提示】ΔH＝生成物本身具有的總能量－反響物本身具有的總能量＝斷裂化學(xué)鍵吸取的能量－形成化學(xué)鍵放出的能量。2．化學(xué)鍵與化學(xué)反響中能量變化的關(guān)系化學(xué)反響過程是原子重新組合的過程，反響物分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂需要吸取能量，生成新物質(zhì)時(shí)形成新的化學(xué)鍵要放出能量。二者的能量差，就打算了能量的變化。(1)當(dāng)E1>E2時(shí)，反響吸取能量；(2)當(dāng)E1<E2時(shí)，反響釋放能量。3．ΔH的計(jì)算方法(1)ΔH＝生成物所具有的總能量－反響物所具有的總能量。(2)ΔH＝斷鍵吸取的總能量－成鍵釋放的總能量。 以下說法正確的選項(xiàng)是()A．焓變單位中kJ·mol－1，是指1mol物質(zhì)參與反響時(shí)的能量變化B．當(dāng)反響放熱時(shí)ΔH＞0，反響吸熱時(shí)ΔH＜0C．一個(gè)化學(xué)反響中，當(dāng)反響物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，反響放熱，ΔH為“－”D．一個(gè)化學(xué)反響中，生成物總鍵能大于反響物的總鍵能時(shí)，反響吸熱，ΔH為“＋”【解析】焓變單位中的kJ·mol－1，是指每摩爾具體的反響，不肯定指參與反響的物質(zhì)，A錯(cuò)；在反響中物質(zhì)所具有的總能量削減，反響就放熱，反之就吸熱，C對；化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂，新化學(xué)鍵的形成，斷鍵時(shí)吸取能量，成鍵時(shí)釋放能量，所以D錯(cuò)?！敬鸢浮緾此題易錯(cuò)選A，ΔH中的單位kJ/mol可理解為每摩爾的反響，是說明參與反響的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與化學(xué)方程式中物質(zhì)的計(jì)量數(shù)一樣，而不肯定是每摩爾的物質(zhì)。1．拆開1molH2、1molO2中的化學(xué)鍵需要消耗的能量分別為436kJ、496kJ，形成1molH—O鍵釋放的能量為463kJ。試說明2molH2(g)在適量O2中燃燒生成水蒸氣的能量變化?！窘馕觥肯确謩e求出反響過程放出能量和吸取能量的大小，然后求出反響過程中的能量變化。依據(jù)化學(xué)方程式2H2＋O2===2H2O，該反響斷鍵吸取的能量為2×436kJ＋1×496kJ＝1368kJ，該反響成鍵放出的能量為4×463kJ＝1852kJ，因此共放出能量484kJ。【答案】2molH2(g)在適量O2中燃燒生成水蒸氣時(shí)，放出484kJ的能量?！締栴}導(dǎo)思】①需加熱的反響肯定是吸熱反響嗎？常溫下進(jìn)展的反響肯定是放熱反響嗎？【提示】不肯定。②常見的吸熱和放熱反響有哪些？【提示】常見的吸熱反響：大多數(shù)分解反響，Ba(OH)·8H2O與NH4Cl反響等。常見的放熱反響：中和反響、金屬與酸、燃燒、化合反響(大多數(shù))等。 由圖分析，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．A→B＋C和B＋C→A兩個(gè)反響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具有的焓的總和D．A→B＋CΔH>0，則B＋C→AΔH<0【解析】此題考察焓變與放熱、吸熱反響的關(guān)系。由圖可看出，B和C的焓之和高于A的焓，則反響B(tài)＋C→A肯定是放熱反響，ΔH<0；反之，A→B＋C的反響肯定是吸熱反響。依據(jù)能量守恒定律，兩反響吸取和放出的能量肯定相等。【答案】D1．ΔH與吸熱反響和放熱反響的關(guān)系可用圖示表示為：2．化學(xué)反響的過程也可看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等被釋放出來的過程，或者是熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量被“貯存”起來的過程。3．化學(xué)反響過程中肯定有能量變化，但不肯定都以熱能的形式放出，可能還有電能、光能等其他形式。2．以下反響中生成物總能量高于反響物總能量的是()A．碳酸鈣受熱分解B．乙醇的燃燒C．鋁粉與氧化鐵粉末反響 D．氧化鈣與水反響【解析】生成物總能量高于反響物總能量，也就是說該反響是吸熱反響。常見的吸熱反響有水煤氣的制取、大多數(shù)的分解反響、C與CO2的反響等?！敬鸢浮緼【教師備課資源】以下圖是一個(gè)簡易測量物質(zhì)反響是吸熱還是放熱的試驗(yàn)裝置，利用此裝置可以很便利地測得某反響是放熱反響還是吸熱反響。將鋁片參加小試管內(nèi)，然后注入足量的鹽酸，請依據(jù)要求完成以下問題：(1)有關(guān)反響的離子方程式是____________________，試管中看到的現(xiàn)象是__________________________。(2)S形導(dǎo)管中液面A________(填“上升”或“下降”)，緣由是_____________________________________________________________________________________；說明此反響是________(填“放熱”或“吸熱”)反響。【解析】Al與鹽酸反響是放熱反響，使錐形瓶中氣壓增大，導(dǎo)致S形導(dǎo)管左端液面下降，右端液面上升?！敬鸢浮?1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑Al片溶解，有氣泡產(chǎn)生(2)下降反響放出的熱量使錐形瓶內(nèi)氣壓增大放熱1．(2023·南昌三中高二月考)：①能量越低的物質(zhì)就越穩(wěn)定，②白磷轉(zhuǎn)化成紅磷是放熱反響。據(jù)此，以下推斷或說法中正確的選項(xiàng)是()A．在一樣的條件下，紅磷比白磷能量高B．在一樣的條件下，白磷比紅磷穩(wěn)定C．紅磷和白磷的構(gòu)造不同D．紅磷簡潔發(fā)生自燃而白磷則不會自燃【解析】白磷轉(zhuǎn)化成紅磷是放熱反響，故白磷的能量比紅磷的高。能量越高物質(zhì)越不穩(wěn)定，則A、B、D都不正確?！敬鸢浮緾【解析】分解反響大多需供給熱量破壞化學(xué)鍵，因而多數(shù)是吸熱反響，A項(xiàng)正確；酸堿中和反響是典型的放熱反響，B項(xiàng)正確；物質(zhì)要燃燒，首先要到達(dá)著火點(diǎn)，即到達(dá)所需要的溫度，其次要有足夠的空氣或其他反響物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因化學(xué)反響的過程是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為熱能、電能或光能等釋放出來的過程，或者是熱能、電能或光能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)被儲存起來的過程，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾3．以下說法正確的選項(xiàng)是()A．反響熱是1mol物質(zhì)參與反響時(shí)的能量變化B．當(dāng)反響放熱時(shí)ΔH＞0，反響吸熱時(shí)ΔH＜0C．任何條件下，化學(xué)反響的焓變都等于化學(xué)反響的反響熱D．在肯定條件下，某一化學(xué)反響是吸熱反響還是放熱反響，由生成物與反響物的焓的差值來打算【解析】化學(xué)反響過程中釋放或吸取的熱量稱為反響熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)反響放熱時(shí)ΔH<0，反響吸熱時(shí)ΔH>0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；只有在等壓條件下，化學(xué)反響的焓變才等于化學(xué)反響的反響熱，因此C項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)化學(xué)反響是吸熱反響還是放熱反響，取決于生成物和反響物的焓的差值，也可以依據(jù)斷鍵時(shí)吸取的能量與成鍵時(shí)放出的能量大小推斷，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿4．H—H鍵鍵能(化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸取或形成時(shí)釋放的能量)為436kJ/mol，N—H鍵鍵能為391kJ/mol，依據(jù)熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol，可知NN鍵的鍵能是()A．431kJ/molB．946kJ/molC．649kJ/mol D．896kJ/mol【解析】此題主要考察利用化學(xué)鍵鍵能計(jì)算化學(xué)反響的能量變化，ΔH＝－(生成物鍵能總和－反響物鍵能總和)＝－[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。應(yīng)選B。【答案】B5.2023年9月29日我國成功發(fā)射的“天宮一號”飛行器的外殼掩蓋了一種新型構(gòu)造陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，該陶瓷材料可由石英固體與焦炭顆粒在高溫的氮?dú)饬髦型ㄟ^如下反響制得：SiO2＋C＋N2ＦSi3N4＋CO該反響變化過程中的能量變化如下圖。答復(fù)以下問題。(1)上述反響中的復(fù)原劑是__________，其復(fù)原產(chǎn)