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时间:2019-11-15
《高中化学 知识导学B学案 新人教版选修4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、化学反应与能量变化【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;知道反应热和焓变的含义。 3、掌握热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。【要点梳理】要点一、几个概念模型1、有效碰撞:引起分子间发生化学反应的碰撞 说明:(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: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
2、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: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的 (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
3、: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要点二、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,表示放热;Q<0,表示吸热 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为生成物的总焓与反应物的总焓之差,称为化学反应的焓变。△H=H(生成物)-H(反应物) 说明: (1)反应热
4、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
5、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。要点三、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=-184.6kJ/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。要点诠释: (1)热化学方程式必
6、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。【高清课堂:化学反应与能量变化】要点四、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
7、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(绝大多数反应热△H是在25℃、101kPa时测定的)。 4、物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关。反应物和生成物的聚集状态不同,反应热△H的数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物质(反应
8、物和生成物)的聚集状态(气体:g 液体:l 固体:s 稀溶液:aq),才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中,不用“↑”和“↓”。 5、普通化学方程式中,各物质化学式前的化学计量数可以表示物质的分子数、物质的量等含义;但是在热化学方程式中,只表示该物质的物质的量,所以可以是整数、分数、或小数。对相同化学反应,化学计量数不同,反应热
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