人教版化学必修二第二章化学反应与能量.pptx

第二章　化学反应与能量 第一节　化学能与热能 第1课时　化学键与化学反应中能量变化的关系 第2课时　化学能与热能的相互转化 第二节　化学能与电能 第1课时　化学能与电能的相互转化 第2课时　发展中的化学电源 第三节　化学反应的速率和限度 第1课时　化学反应速率 第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制 ;第二章　化学反应与能量 第一节　化学能与热能 第1课时　化学键与化学反应中能量变化的关系 　自学导引 　　一、化学键与能量 　　物质中的原子之间是通过化学键相结合的。当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是物质在化学反应中能量发生变化的主要原因。物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。 　　思考题1　形成1 mol C—H键要放出415 kJ能量，则断开1 mol CH4中所有的C—H键要吸收多少能量？答案　1660 kJ。 　;二、化学反应中的吸热与放热 　　各种物质都储有化学能。一个化学反应完成后是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 　　思考题2　若反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应________能量；若反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应________能量。 　　答案　放出；吸收 名师解惑 　　一、从微观结构角度理解化学反应中的能量变化 　　从微观分析看，化学反应是原子(或离子)重新组合的过程。即在一定条件下，分子(或其他形式的微粒)中的化学键吸收能量后被破坏，形成原子(或离子)，而后又相互结合成新的分子，在此过程中由于原子间(或离子间)的相互结合而放出能量。;　　下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程的能量变化示意图， 由图可知，当1 mol N2(g)与1 mol O2(g)在一定条件下反应生成 2 mol NO(g)时， 1 mol N2 分子中的化学键断裂需要吸收946 kJ能量， 1 mol O2分子中的化学键断裂需吸收498 kJ能量， 形成2 mol NO分子中的化学键要释放632 kJ·mol－1×2 mol＝1264 kJ能量。 ; 反应N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)是吸收能量还是放出能量，要看断键时吸收的能量与成键时放出的能量的相对大小。 由上可知，断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量为946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1＝1444 kJ·mol－1，形成生成物分子中的化学键放出的总能量为1264 kJ·mol－1，即反应吸收能量180 kJ·mol－1。 　　上述过程说明化学反应中，化学键的断裂与形成是反应过程中有能量变化的本质原因。 　　 [特别提醒] 　　任何化学反应都伴随着能量的变化，但伴有能量变化的不一定是化学变化，例如水由液态变为气态需要吸收热量，但没有发生化学变化。;　　二、决定吸收能量或放出能量的因素 　　一个反应在完成后是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。其关系如下图所示：;　　图Ⅰ中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中反应物将比生成物多的那部分能量释放出来，这样的反应为放出能量的反应； 图Ⅱ中反应物的总能量比生成物的总能量低，反应过程中需要从外界吸收能量，这部分能量便储存在生成物中，这样的反应为吸收能量的反应。 　(1)反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量。 　(2)反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。 　　[特别提醒] 　　物质所具有的能量越低越稳定。要注意断键吸收能量、成键放出能量与物质所具有的能量之间的区别。;　　典例导析 　　知识点1：化学键与能量变化的关系 　　例1　已知破坏1 mol H—H键、Cl—Cl键、H—Cl键分别需要吸收436 kJ、243 kJ、432 kJ能量，则由H2与Cl2生成1 mol HCl总的过程需要(　　) 　　A．放热185 kJ　　　B．吸热185 kJ 　　C．放热92.5 kJ D．吸热92.5 kJ 　　解析　破坏1 mol H—H键、Cl—Cl键、H—Cl分别需要吸收436 kJ、243 kJ、432 kJ能量，对反应：H2＋Cl2＝2HCl，H2和Cl2生成2 mol HCl放出的热量为2×432 kJ－436 kJ－243 kJ＝185 kJ，则H2与Cl2生成1 mol HCl总的过程需要放热92.5 kJ。 　　答案　C;　　跟踪练习1　下列变化过程中需要吸收能量的是(　　) 　　A．H＋H→H2 B．H＋Cl→HCl 　　C．I2→I＋I D．S＋O2→SO2 　　答案　C 　　知识点2：化