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选修四 化学反应原理 讲义
化学选修四 化学反应原理
第一章化学反应与能量变化
课时1 化学反应与能量变化------基本概念
【课标要求】
1.了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。
2.掌握热化学方程式的含义,正确书写热化学方程式。
3.掌握有关燃烧热的简单计算。
4.初步了解新能源的开发。
【考点1】化学反应中能量变化的理解
1、从化学键角度理解
化合物里的原子或离子之间通过________相结合。
化学反应可以理解为旧键的断裂和新键的形成。
化学键是原子间一种强烈的相互作用,被打断时,要从外界吸收能量。
相应的,新键形成时,要向外界放出能量。
若旧键断裂时吸收的能量,大于新键形成时放出的能量,显然该反应为_________
若旧键断裂时吸收的能量,小于新键形成时放出的能量,则该反应为_________
任何化学反应,都伴随能量的变化,这种能量变化包括多种形式,主要以______形式体现。
2、从能量守恒角度理解
任何物质有含有一定的能量,
若反应物的能量比生物的能量少,根据能量守恒,多的那部分能量只能从外界吸收,反应为吸热反应,反之为放热反应。
换句话说,对于一个吸热反应,反应物的能量加上从外界吸收的能量,应该等于生成物的能量,放热反应同理。
如:2H2 + O2 = 2H2O (放出Q kJ热量) 2H2O = 2H2 + O2 (吸收Q kJ热量)
从能量守恒的角度来看,
2H2 + O2 – Q = 2H2O 2H2O + Q = 2H2 + O2
整理后如下:
2H2 + O2 = 2H2O + Q 2H2O = 2H2 + O2 – Q
【思考】在同温、同压下,比较下列反应放出热量Q1、Q2的大小
①2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) + Q1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) + Q2
②S(g) + O2(g) = SO2(g) + Q1
S(s) + O2(g) = SO2(g) + Q2
③C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) +Q1
C(s) + O2(g) = CO2(g) + Q2
④H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) + Q1
1/2H2(g) + 1/2Cl2(g) = HCl(g) + Q2
3、常见放热反应、吸热反应
常见放热反应:①大多数化合反应 常见吸热反应:①大多数分解反应
②所有的燃烧反应 ②盐类的水解
③酸碱中和反应 ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
④金属与酸反应
4、吸热与加热
需要加热的反应不一定是吸热反应,不需要加热的反应也不一定就是放热反应。
化学反应时吸热还是放热与是否需要加热无关
5、反应与过程
注意区别反应与过程。
我们这里的反应特指化学反应。
而过程有很多种,包括物理过程,化学过程(即化学反应)等
如液态水蒸发为水蒸气需要吸热,这是一个物理过程,不是吸热反应
【考点2】反应热
在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫做________
首先,我们来看一张无所不能百看不厌荡气回肠的图
上图中,E1为反应物所含有的能量,E3为生成物含有的能量
反应时,旧键断裂,物质从外界吸收能量(E2 –E1)--------------即反应物键能之和
新键形成,物质向外界放出能量(E2 – E1)-------------即生成物键能之和
可以看出,这里给出的是一个吸热反应的图像,请大家在其右侧画出放热反应的图像。
从化学键角度
从化学键角度,反应的能量变化应该等于:“旧键断裂时吸收的能量”与“新键形成时放出的能量”之差,即 (E2 –E1)-(E2 – E3)
对于任何反应,规定: 反应热 = 反应物键能之和 — 生成物键能之和
从能量守恒角度
从能量守恒角度,反应的能量变化应该等于反应物与生成物能量之差,即E3 -E1
对于任何反应,规定: 反应热 = 生成物的能量 — 反应物的能量
【注意】:虽然两种角度计算方式不同,但结果相同,都是E3 -E1
我们将物质自身含有的能量称为焓
(*严格来讲,焓的概念比较复杂,为了理解方便,这里我们暂且这么说也无妨)
焓的符号_________,单位_________,这样,我们就可以将反应热表示为:“△H”,
【思考】:放热反应,△H_____0, 吸热反应,△H_____0
例:填写下表
判断依据 放热反应 吸热反应 反应物总能量与生成物总能量的相对大
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