第一专题化学反响与能量变化
第一单元化学反响中的热效应化学反响的焓变〔第1课时〕教学目标:1、了解化学反响中能量转化的缘由和常见的能量转化形式;
2、生疏化学反响过程中同时存在着物质和能量的关系
3、了解反响热和焓变的含义
4、生疏热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式教学重点:化学反响中的能量变化,热化学方程式的书写
教学难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写教学过程:
[引入]信任大家都听过这句名言:“给我一个支点和足够长的杠杆,我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢?〔阿基米德〕
[问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢?
[讲]对,能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反响所释放的能量是现代能量的主要来源之一〔一般以热和功的形式与外界环境进展能量交换〕。所以,争论化学反响中的能量变化,就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反响原理的学习
[板书]第一单元化学反响中的热效应
[回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化
[讲]化学键形成的时候放出能量,断裂的时候吸取能量;
[问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的?能否从微观的角度解释能量变化的缘由?
水分子之间存在分子间作用力,当水从液态变成气态时,分子间距离增大,所以要吸取能量
[讲]虽然力的种类和大小不同,但是本质都一样,就是形成作用力时要放出能量;破坏作用力时要吸取能量,即物质的变化常常伴随能量的变化
[投影]
[问]为什么化学反响过程中会有能量的变化?从两个角度来考虑:1、从化学键的角度看化学反响是怎样发生的?与能量有什么关系?2、反响物和生成物的相对能量的大小。
[图像分析]1molH2和1molCl2反响得到2molHCl要放出183kJ的能量;断开1molH-H键需要吸取436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸取243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量;
[讲]从化学键的角度看化学反响包含两个过程:旧的化学键断裂和的化学键形成。断裂化学键需要吸取能量,形成化学键要释放出能量,断开化学键吸取的能量和形成化学键释放的能量通常不相等;2、反响物和生成物的总能量通常不相等,当反响物的总能量大于生成物的总能量时,化学能转化为其他形式的能量释放出来,当反响物的总能量小于生成物的总能量时,化学反响将其他形式的能量转化为化学能储存起来,所以化学反响过程中总会伴随着能量的变化。
[过]断开化学键和形成化学键所吸取和放出的能量的数值是可以定量测定出来的,可以在工具书上查到,这样我们就可以计算到反响中的能量的具体数值了,在以上的例子中我们对反响的争论和争论中,我们的争论对象是什么?〔反响物和生成物〕
[讲]我们对反响争论的对象是反响的反响物和生成物,我们把它们称为反响体系,而把除它们之外的物质称为环境,我们把反响体系在化学反响过程中所释放或吸取的能量,用热量〔或换算成相应的热量〕来表述,叫做反响热,又称作为“焓变”,用符号“△H”表示,单位常承受kJ/mol或kJmol-1
[板书]一、反响热焓变
1、定义:恒压条件下,反响的热效应等于焓变
2、符号:△H
3、单位:kJ/mol或kJmol-1
[思考]我们看看△H的单位是kJ/mol,这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量?我们可以怎样计算△H的数值?
[讲]化学反响的过程同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放和吸取是以发生变化的物质为根底的,能量的多少与发生反响的反响物质量及物质的量成正比。焓变的单位中的“mol”的根本单元不是某一反响物或生成物分子或原子,而是按热化学方程式所表示的那些粒子的特定组合。反响热就是“每摩尔”该特定组合完全反响的热效应
[讲]化学反响都伴随能量的变化,所以可以将化学反响分为两类。分析反响热之前,先
弄清楚两个概念:环境和体系
[投影]放热反响:体系 环境
H
△H0为“-”Q0
吸热反响:
体系 环境
H
△H0为“+” Q0
[结论]△H和Q的角度不同,△H从体系的角度,Q从环境的角度
[讲]当生成物释放的总能量大于反响物吸取的总能量时,反响为放热反响,使反响本
身能量降低,规定放热反响△H为“一”,所以△H为“一”或△H<0时为放热反响。上述反响H(g)+Cl(g)=2HCl(g),反响热测量的试验数据为kJ/mol,与计算数据
2 2
183kJ/mol很接近,一般用试验数据表示,所以△H=kJ/mol。
当生成物释放的总能量小于反响物吸取的总能量时,反响是吸热反响,通过加热、光照等方法吸取能量,使反响本身能量上升,规定△H为“+