人教版化学选修4_化学反应与能量的变化
选修4 第一章第一节 化学反应与能量的变化
第一章化学反应与能量一、化学键与化学反应中能量变化的关系（教材1页、教辅4~5页）1、化学反应的本质化学反应的特征是有新物质的生成，涉及到反应物的化学键断裂，生成物的化学键的形成，而化学键的断裂要吸收能量，化学键的生成要放出能量，使得化学反应中就有了能量的变化。
物质中的原子之间是通过化学键相结合的（有效碰撞）2、化学反应中能量变化的原因在相同条件下，各物质的能量不相同；能量不能再生，也不会消失，只发生形式的转化或传递物质具有的能量越低越稳定，参加化学反应时，化学键断裂就需要吸收更多的能量；反之，物质具有的能量越高越不稳定，参加化学反应时，化学键断裂需要吸收的能量低。
(物质具有的能量大小与化学键的能量大小刚好相反)物质所具有的能量与物质的状态有关：固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)某种物质从固体转变为液体、再转变为气体是需要吸收能量的，因此对于同种物质，气体所具有的能量最高，固体最低。
在说一个反应的能量变化时，一定要说明物质（反应物和生成物）的状态。
3、化学反应中能量变化形式化学反应都有新物质的生成，同时伴有能量变化；能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等，通常表现为热能的变化二、常见的放热反应和吸热反应类型㈠、放热反应1、定义：放出热量的化学反应2、能量变化：E反应物的总能量＞E生成物的总能量3、类型：①酸碱中和反应②可燃物的燃烧反应(所有的燃烧反应)③金属单质与酸的反应④绝大部分化合反应⑤铝热反应类型⑥炸药的爆炸，如NH4NO3、TNT(三硝基甲苯)等的爆炸⑦氧化钙溶于水、强调：①固体氢氧化钠等溶于水通常理解为物理变化（生成水合离子时放热）②浓H 2SO 4溶于水是一个有争议的问题： 9H 2SO 4·SO 3（生成水合离子时放热）SO 3＋H 2O=H 2SO 4是化学变化，但溶液中的溶质主要是H 2SO 4，做题时揣摩题意㈡、吸热反应：1、定义：吸收热量的化学反应2、能量变化：E 反应物的总能量＜ E 生成物的总能量3、类型： ①铵盐与强碱的反应 NH 4Cl ＋Ca(OH)2、 NH 4Cl ＋Ba(OH)2·8H 2O②C 和CO 2的反应，C 与H 2O 在高温下反应，N 2与O 2在放电条件下反应③加热分解的反应(绝大部分分解反应)，如KClO 3、KMnO 4、H 2O 2④盐的水解（实质是酸碱中和的逆反应）⑤ H 2＋CuO强调：①铵盐溶于水(CH 3COONH 4溶于水)②弱电解质的电离：通常认为电离过程只有化学键的断裂，没有化学键的生成，故不认为是―反应‖三、焓变 反应热 在化学反应过程中同时存在着物质变化和能量的变化，而且二者均符合守恒定律（质量守恒定律、能量守恒定律）在化学反应中，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。
人教版高三化学选修4《化学反应与能量的变化》评课稿
人教版高三化学选修4《化学反应与能量的变化》评课稿1. 引言《化学反应与能量的变化》是人教版高中化学选修4的一章内容，该章节主要介绍化学反应中能量的变化过程。
通过学习该章节，学生将深入了解化学反应中能量的转化，为进一步探索化学反应的机理奠定基础。
本评课稿将对该章节的教学设计、教学方法和教学资源进行评价，以确保教学效果的提升。
2. 教学设计2.1 教学目标本章教学的主要目标如下：•了解化学反应中的能量变化过程；•掌握焓变和吉布斯自由能的概念和计算方法；•理解化学反应速率与温度、浓度、催化剂等因素的关系。
2.2 教学内容与结构本章节的教学内容主要包括以下几个方面：•化学反应中的能量变化机制；•焓变的概念与计算；•吉布斯自由能的概念与计算；•化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。
教学结构可以按照以下方式进行安排：1.引入：通过引发学生对化学反应与能量变化的思考，激发学生学习的兴趣。
2.知识点讲解：逐步介绍化学反应中的能量变化机制，并讲解焓变和吉布斯自由能的概念。
3.计算练习：通过实例让学生进行焓变和吉布斯自由能的计算。
4.深化理解：引导学生分析化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。
5.综合应用：通过实际案例让学生将所学知识应用于实际化学反应问题的解决。
2.3 教学重点和难点本章的教学重点主要有：•理解化学反应中的能量变化机制；•掌握焓变和吉布斯自由能的概念和计算方法。
教学难点主要集中在以下几个方面：•对焓变和吉布斯自由能的理解与应用；•化学反应速率与温度、浓度、催化剂的关系。
3. 教学方法为了激发学生的学习兴趣和促进他们的主动参与，本章节的教学方法将采用以下几种方式：3.1 观察法通过展示化学反应实验的现象，引发学生对能量变化的观察和思考，从而激发他们的学习兴趣。
3.2 实践法通过实验操作让学生亲自参与化学反应实验，观察实验结果，体验能量变化的过程，加深对知识点的理解。
3.3 对话讨论法在教学过程中，鼓励学生进行小组对话和讨论，激发他们的思维能力和创造能力，促进他们对知识的深入思考。
人教版化学反应原理全册教案
普通高中化学新课程人教版选修4化学反应原理 第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化 教案学校：授课教师：所用课时：2课时 授课班级教学目标（一）知识与技能（1）了解反应热和焓变的含义（2）理解吸热反应和放热反应的实质 （3）书写表示化学反应热的化学方程式 （二）过程与方法从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因 （三）情感态度与价值观通过了解简单过程中的能量变化中的热效应教学重点和难点（一）教学重点（1）理解吸热反应和放热反应的实质 （2）书写表示化学反应热的化学方程式 （二）教学难点书写表示化学反应热的化学方程式教学用具多媒体课件教 学 预 设教学生成核心环节活动设计设计意图环节一复习必修相关内容教师活动学生活动提问：1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？什么是放热反应？能作图吗？2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？什么是吸热反应？ 能作图吗？复习回忆，总结归纳，分析作图做好必修与选修的衔接教学环节二 反应热与焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。
符号： ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ•mol -1∆H 为“－” 为放热反应∆H 为“＋”讨论、思考、提问准确无误地 掌握概念核心环节 活动设计意图环节三教师活动学生活动相同的。
化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
环节三盖斯定律的应用讲评练习：1同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。
现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。
已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；ΔH = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；ΔH = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式________________。
化学选修4第一章第一节第一课时化学反应的能量变化
7、热化学方程式： 热化学方程式： ΔH=－ S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=－297.3kJ/mol 分析下列说法中正确的是（ 分析下列说法中正确的是（ B D ） ΔH>A．S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH>-297.3KJ/mol ΔH<B．S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH<-297.3KJ/mol 的键能总和大于1molS 1molS和 C．1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和 的键能总和小于1molS 1molS和 D．1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ∆H3 = c kJ/mol ） （4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ） 则a、b、c、d的关系正确的是 、 、 、 的关系正确的是 A、a<c<0 、 B、b>d>0 、 C ∆H4 = d kJ/mol 。
∆H=QP
焓 生成物 △H＞0
焓 反应物 △H＜0
吸热 反应物 反应过程
放热
生成物 反应过程
放热反应： 放热反应： ∆H＜0或 ∆H为“－” ＜ 或 为 吸热反应： 吸热反应： ∆H＞0 或∆H为“＋” ＞ 为
反应热.焓变. 反应热.焓变.键能的概念及其关系
(1)概念 (1)概念 反应热 化学反 应中吸收 或者放出 的热量。 的热量。 焓变 恒压条件下的反 应热 符号:Δ H 符号:Δ H<0:放热反应 Δ H<0:放热反应 :吸热反应 Δ H>0 :吸热反应 键能
例 2：拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、 H— N－ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 键分别需要的能量是436kJ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 946kJ， 生成NH 946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 -92KJ/mol 生成NH 1mol H2生成NH3的反应热为 -30.6KJ/mol 。
高中化学人教版选修4第一章第一节第一课时焓变反应热
只要不放弃努力和追求，小草也有点缀春天的 价值。 人生的成功不过是在紧要处多一份坚持，人生 的失败往往是在关键时刻少了坚持。
思考
1.化学反应中为何有能量变化？
2.是不是所有的化学反应都有能量的变化？为什么？
1.宏观：化学反应中能量变化的原因 ——反应物和生成物的总能量相对大小
能 量 反应物总能量高
释 放 能 量
生成物总能量低
反应进程
①反应物的总能量大于 生成物的总能量，反应放出能量。
②反应物总能量 小于 生成物总能量，反应吸收能量。
吸热反应：
1．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。 (1)化学变化过程是原子的重新组合过程。
√
(2)任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热。
(3)伴有能量变化的物质变化一定都是化学变化。
(4)化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的。 (5)化学反应可分为吸热反应和放热反应。 (6)吸热反应过程是化学能转变为热能的过程。 (7)生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应。
若E(反应物)<E(生成物)，则为吸热反应。 3)根据反应物和生成物的键能差判断。 若反应物的总键能大于生成物的总键能，则为吸热反应； 若反应物的总键能小于生成物的总键能，则为放热反应。
4)根据反应类型或具体的化学反应判断。如所有的燃烧反应、 酸、碱中和反应都属于放热反应。
1需要加热发生的反应一定是吸热反应吗？
差。即：ΔH ＝H(生成物)－H(反应物)
符号： ΔH 单位 ：kJ/mol或 kJ· mol－1
2．反应热 （1）定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量叫 做反应热。 符号： ΔH 单位 ：kJ/mol或 kJ· mol－1 焓变和反应热是什么关系？ 在恒压条件下进行的反应，其反应热就是焓 说明： 变．因此它们的符号均为ΔH，单位也相同．
人教版 新教材 化学选修4 第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化 .ppt
★书写热化学方程式的注意事项
1、化学方程的右边必须写上△H，并 用“空格”隔开， △H：吸热用“+”，放热用：“－”， 单位是kJ/mol或J/mol
热化学方程式
能表示参加反应物质的量和反应热的关 系的化学方程式
H2(g)+I2(g)======2HI(g) △H=－14.9kJ/mol 101kPa
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
2014年9月22日星期一
邵东一中 高二化学备课组
一、焓、焓变
1、焓：与内能有关的物理量 符号：H 反应物本身的性质 物质的状态：g > l> s 决定因素： 温度：T↑→H↑ 压强：P↑→H↑ 2、焓变：生成物与反应物的焓值差 符号：△H △H=H生成物－H反应物 3、在一定条件下，判断某一化学反应是吸热反应还是放 热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变(△H)决定
小
一、反应热、焓变 从焓变角度看：
结
ΔH＝生成物的焓－反应物的焓
从反应热角度看： ΔH＝生成物能量－反应物能量 从键能角度看： ΔH＝反应物总ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能－生成物总键能 放热反应： ΔH＜0或 ΔH为“－” 吸热反应： ΔH＞0 或ΔH为“＋”
∆H＝ ∆H＝
E E E
（生成物的总能量）－
E
（反应物的总能量）
4、一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的压力等于 内能和焓变是否完全等同？ 外界压力，是在恒压条件下进行的反应，反应的热效应 等于焓变。
二、反应热 （焓变）
化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以 用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反 应热,在恒压条件下又称为焓变。
PS：
1、符号：△H
化学：第一章《化学反应与能量》全章课件(人教选修4)
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小 烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅 拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的 最高温度，记为终止温度，记入下表。
思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的 NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
答：因为本实验的关键是测反应的反应热，若 动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。
作业： 课本P6 3-(2,3,5,6)、4 ［课外作业］ 1、预习课本下一小节的内容 2、课外查阅我国能源结构和状况。
一、燃烧热 二、能源
一、燃烧热
1、定义
25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧 化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
2、单位 3、注意 kJ/mol
指定产物通常规定为：它是指物质中的下列元素
⑵ 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；
⑶ ΔH只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程 式隔开(数值及单位) 放热： ΔH < 0； 吸热： ΔH > 0； ⑷ 系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数； 故系数可以是整数、分数、小数；
⑸ΔH的值与系数相匹配。 系数加倍，ΔH值也加倍。 正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。 ⑹ 反应物完全变成生成物，所释放或吸收的热量。
H2 + I2 == 2HI
只表示物质变化
【例1】 在200℃、101kPa时，1 mol H2与碘蒸气作用生 成HI的反应，科学文献上表示为：
H2(g) + I2 (g) ==== 2HI(g) ΔH =
101kPa
200℃
－14.9 kJ/mol
二、热化学方程式
1、定义
ห้องสมุดไป่ตู้
新人教版化学选修4第1章《化学反应与能量变化》章复习课件
中和 反应
三、书写热化学方程式应注意下列几点： ⒈需注明反应时的温度和压强。对于25℃ 、101kPa 时进行的反应可不注明。 ⒉需注明反应物和生成物的聚集状态或晶型，常用s、 l、g、aq分别表示固态、液态、气态、水溶液。 ⒊化学计量数只表示各物质的物质的量，可为整数或分 数。对于分数一般是以某一反应物或生成物为“1mol” 时的物质相对应。不能随便写分数。
6.已知反应：① 2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) Δ H＝－221 kJ／mol ② 稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) Δ H＝－57.3 kJ／mol 下列结论不正确的是 A．碳的燃烧热大于110.5 kJ／mol B．①的反应热为221 kJ／mol C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ／mol D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出57.3 kJ 热量
4.红磷（P）和白磷（P4）均为磷的同素异形体。已知：
P4 ( s ) ＋ 5O2 ( g ) ＝ P4O10 ( s ) △H = -2983.2 kJ/mol P ( s ) ＋ 5/4O2 ( g ) ＝ 1/4P4O10 ( s ) △H = -738.5 kJ/mol
写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ,由此可知，红磷比白磷 或“不稳定”）
⒋△H写在化学方程式的右边，以“+”表示吸热，以 “-”表示放热。△H的数值与反应式中的系数有关，单 位总是kJ· mol-1 。
四、中和热的测定 五、盖斯定律及其应用 ⒈盖斯定律的内容 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有 关，而与反应的途径无关。也就是说，一个反应可 以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反 应一步完成时的反应热是相同的。 ⒉盖斯定律的应用 进行很慢，或不易直接发生，或产品不纯的化学 反应，很难直接测得反应的反应热，可通过盖斯定律 获得它们的反应热数据。 利用盖斯定律求反应热时，应注意热化学方程 式在同乘（或除）一个数时，△H也要作相应变化； 物质的分子式可以相加减，△H同样也可以相加减。
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述，叫做反应热，又称为“焓变”。
符号： ΔH ，单位：kJ/mol 或 kJ•mol-1
ΔH＝生成物能量－反应物能量（宏观）
能 量
反应物
能 量
生成物
放热
△H＜0
吸热
△H＞0
生成物 反应过程
反应物 反应过程
放热反应： ΔH＜0或 ΔH为“－” 吸热反应： ΔH＞0 或ΔH为“＋”
化学反应中存在能量变化的主要原因是： 1.从化学键的角度加以分析 2.从能量守恒的角度加以分析
2.从能量守恒的角度加以分析
能
能
量
量
反应物
E1
E2
生成物
反应物
E2
E1
生成物
反应过程（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）
反应过程（II）
从物质总能 量守恒角度 （宏观）：
E1>E2, E1<E2,
反应放热 反应吸热
一、反应热 焓变
归纳总结（重要）：
1)要注明反应的温度、压强（298K,101kPa时 不写) 。 2)要注明反应物和生成物的聚集状态，因为 物质的聚集状态不同,反应热也不同.同素异形 体要注明物质名称. 3)热化学方程式中各物质化学计量数表示各 物质的物质的量，所以可以为分数或小数。
4 )ΔH的值必须与方程式的化学计量数对应。
二、热化学方程式 如何用化学方程式表示化学反应中的 能量变化？
什么叫热化学方程式? 正确书写热化学方程式应注意哪几点？
观察
H142(.9gk)+J/Im2(go)l1=2001=0k℃=Pa===2HI(g) △H=－
物质变化
能量变化
热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部 分，二者缺一不可。 普通化学方程式只包含物质变化一个部分。
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H= - 314KJ/mol
小试身手
1、 1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和 1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反 应的热化学方程式。 2、氢氧化钾稀溶液与硝酸稀溶液发生中和反 应生成1mol水,放出57.3KJ的热量.写出此反应 的热化学方程式。
1.从化学键的角度加以分析
从化学键角
Q1>Q2,
度（微观）： Q1<Q2,
反应吸热 反应放热
H2+Cl2=2HCl
ΔH＝[436 kJ/mol＋243 kJ/mol]－ 431 kJ/mol×2＝－
从键能1角83度kJ看/mo：l ΔH＝反应物总键能－生成物总键能（微观）
ΔH＝生成物总能量－反应物总能量（宏观） ΔH＝反应物总键能－生成物总能量（微观）
巩固练习
1、已知
（1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol （3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
C、C(s)+1/2O2 (g)=CO(g)； △H1=-Q1 C(s)+02(g)=C02(g)； △H2=-Q2
D、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)； △H1=-Q1 1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g)= HCl(g)； △H2=-Q2
计量数加倍时， ΔH也要加倍。 ΔH的符号取
决与放热（—）和吸热（+）。
写出下列反应的热化学方程式 （1）1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生
成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3KJ/mol
（2）0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量
人教版新课程选修4化学反应原理
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
思考与交流
1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、 燃烧反应、多数化合反应
2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？
多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体 的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生 成一氧化碳
5、在同温同压下，下列各组热化学方程式中 Q2>Ql的是 ( )
A、2H2(g)+02(g) =2H20(g)； △H1=-Q1 2H2(g)+02(g)=2H20(1)； △H2=-Q2
B、S(g)+O2(g)=S02(g)； △H1=-Q1 S(s)+02(g)=S02(g)； △H2=-Q2
根据上述数据回答（１）～（3）题．
（1）下列物质本身具有的能量最低的是（ ）
Ａ．Ｈ２ Ｂ．Ｃl2 Ｃ．Ｂr2 Ｄ．Ｉ２ （2）下列氢化物中，最稳定的是（ ）
Ａ．ＨＣl Ｂ．ＨＢr Ｃ．ＨＩ
（3）相同条件下，Ｘ２ （Ｘ代表Ｃl,Ｂr,Ｉ）分别与氢 气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最 多的是
活学活用
1.判断物质的稳定性
C(石墨 s )
C(金刚石 s ) ΔH = +1.9 kJ/mol
石墨、金刚石哪个更稳定？
2.判断反应热的大小
下表中的数据是破坏1 mol化学键所消耗的能量（kJ）：
物质
Cl2 Br2 I2
HCl HBr HI H2
能量（ kJ）243 193 151 432 366 298 436
则a、b、c、d的关系正确的是 C 。 A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0
3、4.0 g硫粉完全燃烧时放出37 KJ热量，写出 此反应的热化学方程式。
4、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。1克 CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出Q kJ的热 量。写出此反应的热化学方程式。