第二单元 化学反应中的能量ppt课件配套教案内容

化学能与热能

第1课时

一、学习目标：

知识与技能：

1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式，能根据事实判断吸热反应、放热反应，能说出中和热的涵义。

2、通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究的基本方法

过程与方法：通过实验发展学习化学的兴趣，进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯

情感态度与价值观：

1、初步建立起科学的能量观，加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。

2、通过师生互动，增加师生感情

二、教学重点：化学键与化学反应中能量变化的关系；建立科学的能量观

三、教学难点：化学反应热效应的实质，从微观结构变化看化学反应的能量变化过程

板书设计

第一节

化学能与热能

一、

化学键与化学反应中能量变化的关系

两个角度来解释

1、

微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因

（1）、键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。

破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量 2、宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。

∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量

∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量

（2）、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。

二、化学能与热能的相互转化

放热反应：放出热的化学反应

化学反应 吸热反应：吸收热的化学反应

教学过程

[投影、学与问]煤、石油、天然气，它们燃烧时释放热量，这种热能从何而来？石灰石高温分解生成氧化钙，高温提供的热能在石灰石分解过程中起什么作用？

[投影答案]化学能转化为热能；热能转化为化学能。

[投影、问答]化学反应的本质是什么？

[投影答案]旧化学键的断裂和新化学键的形成。

[投影、学生思考]已知断开1 mol H2中的H—H键需要吸收436.4 kJ能量，断开1 mol Cl2中的Cl—Cl键需要吸收242.7 kJ能量，生成1 mol HCl

中的H—Cl键放出431.8 kJ能量。试说明反应H2＋Cl2===2HCl是吸热反应还是放热反应。

一、化学键与化学反应中能量转化的关系

[设问]化学反应中的热量是怎样产生的？它的微观过程是怎样的？

[投影、学生回答、总结]任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中________断裂时需要吸收能量；当原子重新组成生成物、新化学键形成时，又要________能量。新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此反应的反应热。

反应物中化学键断裂吸收的能量________形成化学键放出的能量，则反应为吸热反应。

反应物中化学键断裂吸收的能量________形成化学键放出的能量，则反应为放热反应。

[投影答案]旧键

放出

＞

＜

1．键能：拆开气态物质中1 mol某种共价键需要吸收的能量或合成气态物质中1 mol某种共价键放出的能量，就是该共价键的键能

背景知识：键能

原子形成分子的过程中要________热量。反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子之间的共价键断裂，则要________能量，拆开气态物质中1 mol某种共价键需要吸收的能量或合成气态物质中1 mol某种共价键需要放出的能量，就是该共价键的键能。形成共价化合物的原子半径越________，其共价键越________，键能越________，该共价键越牢固，分子越稳定。

例如：气态氢化物的热稳定性：HF________HCl________HBr________HI，原因是________________。

熔点大小比较：晶体硅________碳化硅________金刚石，原因是________________________________________________________________________。

[投影答案]放出

吸收

小

强

大

＞

＞

＞

F、Cl、Br、I的半径逐渐增大，对电子对的引力逐渐减小，键能越来越小

＜

＜

键长“C—C”＜“C—Si”＜“Si—Si”，键能逐渐减小

2．反应热与键能关系：

能量变化数值＝|反应物的键能－生成物的键能| [投影]学生思考答案：放出能量为|436.4＋242.7－2×431.8 kJ|＝184.5 kJ

反应中能量变化也可用下图表示：

由此不难理解能量变化与物质的能量或与键能的关系。也能理解该反应1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl，物质化学能减少184.5 kJ。

3．能量变化与反应物、生成物能量关系(从宏观上看) 放出能量的反应：∑E(反应物)________∑E(生成物) 吸收能量的反应：∑E(反应物)________∑E(生成物)(∑E代表总能量，填“＞”或“＜”)

[投影答案]＞

＜

[投影]

[投影、思考]从微观上如何判断一个反应是放出能量还是吸收能量？

[投影答案]键断裂消耗的能量比形成化学键放出的能量少是放出能量的反应，键断裂消耗的能量比形成化学键放出的能量多是吸收能量的反应。

[投影]从化学反应角度看，化学反应过程可表示如下：

当Q1________Q2时反应为吸收能量的反应；当Q1________Q2时反应为放出能量的反应。(填“＞”或“＜”)

[投影答案]旧化学键断裂

吸收能量Q1

形成新化学键

放出能量Q2

＞

＜

【认知升华】

升华1

化学反应中能量变化的原因

在化学反应中，断开反应物中的化学键(即破坏旧化学键)需要吸收一定能量(E1)克服原子(或离子)间的相互作用；而形成新化学键时，又要释放一定的能量(E2)。

E1>E2，反应吸收能量；

E1

升华2

计算公式

利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化：ΔQ＝Q(吸)－ΔQ＜0，为放热反应Q(放)ΔQ＞0，为吸热反应

【教师讲解】题组

化学反应能量变化的原因

1．下列关于化学反应的说法中不正确的是(

)

A．化学反应过程中一定有热量释放出来

B．化学反应的特征是有新物质生成

C．化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程

D．在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等

【解析】

化学反应的本质特征是一定有新物质生成。化学反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，或旧键断裂吸收能量与新键形成放出能量的相对大小。

【答案】

A 2．根据下面的信息，判断下列叙述正确的是(

)

A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量

B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量

1C．1 mol H2跟 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ 2D．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ

1【解析】

由题中信息可知，1 mol H2(g)的共价键断裂吸收能量436 kJ，

2mol O2(g)的共价键断裂吸收能量249 kJ，两项共吸收能量685 kJ；2 mol H(g)1与1 mol O(g)形成1 mol H2O(g)共释放能量930 kJ。在1 mol H2(g)跟 mol 2O2(g)反应生成1 mol H2O(g)的过程中，放出的能量比吸收的能量多245 kJ，C项中缺少物质的状态，所以释放的能量不一定是245 kJ。

【答案】

A