化学反应与能量.doc

化学反应与能量变化编稿：牟建农　　　　　 审稿：张　立　　　　　 责编：宋　杰 【本节学习目标】　　1、了解有效碰撞、活化分子和活化能的概念模型。　　2、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。　　3、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量。　　4、知道反应热和焓变的含义。　　5、掌握热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。　　重点难点：　　1、化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写。　　2、△H的“+”与“-”。【知识要点梳理】知识点一：几个概念模型1、有效碰撞　　含义：引起分子间发生化学反应的碰撞　　说明：如下图所示　　（1）分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件　　（2）有效碰撞是发生化学反应的充分条件　　（3）单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应进行的越快　　　　　2、活化分子　　含义：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子　　说明：　　（1）发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，这还决定于分子运动的取向问题。 　　（2）有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关3、活化能　　含义：活化分子高出反应物分子平均能量的部分　　说明：　　（1）活化能的大小是由反应物分子的性质决定　　（2）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。　　（3）活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。如图所示：　　　　 E1 ：活化能　　　　 E2 ：活化分子变成生成物分子放出的能量　　　　 E2-E1：化学反应前后的能量变化　　　　　　　　　　　　　4、催化剂 　　　　　　　　　　　　　说明：如图所示，催化剂改变了反应过程知识点二：反应热 焓变等相关概念1、反应热　　定义：在化学反应过程中放出或吸收的热量　　符号：用Q表示　　　　　Q>0，表示吸热；Q<0，表示放热　　单位： kJ/mol2、焓变　　含义：焓是表述物质所具备的能量大小的物理量，符号为H。△H为反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。△H＝H（反应产物）－H（反应物）　　说明：　　（1）反应热与焓变的关系　　热化学研究表明，对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化只转化成热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变。数学表达式：QP=?H，其中：Qp表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。　　（2）△H的正负与吸放热的关系　　　 　当△H为“－”或小于0，为放热反应；当△H为“+”或大于0，为吸热反应。　　（3）吸放热与物质能量的关系　　　 　放热反应中：反应物总能量大于生成物总能量，反应后体系能量降低；即△H＜0。　　　 　吸热反应中：反应物总能量小于生成物总能量，反应后体系能量升高；即△H＞0。　　（4）吸放热与化学键的关系　 　　　反应物分子断键时吸收的能量＞生成物分子成键时释放的能量，则化学反应为吸热反应。　　　　 反应物分子断键时吸收的能量＜生成物分子成键时释放的能量，则化学反应为放热反应。知识点三：热化学方程式　　1、概念：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。　 　　例如： H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；△H= -184.6 kJ/mol　　2、意义：既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。　　说明：　　（1）热化学方程式必须标出能量变化。　　（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。　　（3）热化学方程式中加各物质的化学计量数只表示物质的量，因此可以用分数，但要注意反应热也发生相应变化。【规律方法指导】　　正确理解和应用热化学方程式的注意事项　　1、普通化学方程式只表明了化学反应中的物质变化；热化学方程式是表示反应所放出或吸收热量的化学方程式，它既表明了化学反应中的物质变化，又表明了化学反应中的能量变化。　　2、△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右（后）边，即只有在热化学方程式中出现。若为放热反应，△H为“－”；若为吸热反应，△H为“＋”。△H的单位一般为kJ/mol。　　3、反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关。书写热化学方程式时，应注明△H的测定条件（温度、压强），未指明温度和压强的反应热△H，指25℃（298K）、101KPa时的反应热△H（绝