高中化學(xué)選修四第一章第一節(jié)-化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(非常詳細(xì))(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上選修四 第一章（1） 化學(xué)反應(yīng)與能量的變化教學(xué)目標(biāo)：1、了解化學(xué)反應(yīng)過程發(fā)生能量變化的原因，化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。 2、了解焓變與反應(yīng)熱的含義，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)和反應(yīng)熱的概念等。 3、了解熱化學(xué)方程式的含義，掌握熱化學(xué)方程式的特點和書寫方法。 4、掌握測定中和反應(yīng)熱的實驗原理和操作。教學(xué)重點： 1、了解焓變與反應(yīng)熱的含義，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)和反應(yīng)熱的概念等。 2、了解熱化學(xué)方程式的含義，掌握熱化學(xué)方程式的特點和書寫方法。教學(xué)難點：了解熱化學(xué)方程式的含義，掌握熱化學(xué)方程式的特點和書寫方法。教學(xué)過程： 知識點一：反應(yīng)熱、焓變（）（1） 反應(yīng)熱：任何化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變

2、化的同時都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化，即發(fā)出熱量或吸收熱量?；瘜W(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時，所放出或吸收的熱量稱為化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。（2） 焓變：焓（H）是與內(nèi)能有關(guān)的物理量。焓變（）是指在一定條件下，生成物與反應(yīng)物的焓值差，即：。在恒壓條件下，用焓變表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。焓變的符號是，單位是（或）?！咎崾尽? 焓（H）是與內(nèi)能有關(guān)的物理量，內(nèi)能描述的是物質(zhì)所具有的能量，是物質(zhì)固有的性質(zhì)之一。不同的物質(zhì)，其焓不同；相同的物質(zhì)，如果溫度或壓強不同，聚集狀態(tài)不同，其焓也會不同，所以焓的影響因素主要有：物質(zhì)（內(nèi)因）、溫度與壓強（外因）。2 反應(yīng)熱受溫度、壓強、反應(yīng)物的物質(zhì)的量、

3、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等多種因素的影響，中學(xué)化學(xué)一般研究的是在一定壓強下，在敞口容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量，此條件下的反應(yīng)熱才是焓變。3 許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過實驗用量熱計直接測得。 【特別注意】的單位是并不是指每摩爾具體物質(zhì)反應(yīng)時伴隨的能量變化是多少千焦，而是給定形式的具體反應(yīng)以各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)來計量其物質(zhì)的量時伴隨的能量的變化。式中的不能理解為每摩爾反應(yīng)物或生成物，應(yīng)理解為“每摩爾反應(yīng)”。如反應(yīng)，是指每摩爾的反應(yīng)：“與反應(yīng)生成”的焓變，反應(yīng)，是指每摩爾反應(yīng)：“與反應(yīng)生成”的焓變。同一化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不同，則的符號、單位相同，數(shù)值不同，數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)成比例。知識點二：

4、化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的微觀解釋 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)鍵，從新組合成生成物的分子的過程。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量。而一般化學(xué)反應(yīng)中，舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的，而這個差值就是反應(yīng)中能量的變化。所以化學(xué)反應(yīng)過程中會有能量的變化，也就是說，化學(xué)鍵的斷裂和形成時吸收和放出的能量差別是化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化的本質(zhì)原因。 以反應(yīng)為例，通過下圖從微觀角度解釋反應(yīng)過程中的能量變化?；瘜W(xué)鍵斷裂時需要吸收能量，吸收的總能量為：436+243=679化學(xué)鍵形成時需要釋放能量，釋放的總能量為：431+431=862則反應(yīng)熱為862-67

5、9=183，即放出183的熱量，反應(yīng)熱（焓變）（理論值），其實驗值為。知識點三：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（1） 概念1 發(fā)熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時，生成物釋放的總能量比反應(yīng)物吸收的總能量大。 如 2 吸熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時，生成物釋放的總能量比反應(yīng)物吸收的總能量小。如 （2）焓變符號：規(guī)定放熱反應(yīng)的為“”，吸熱反應(yīng)的為“+”，即放熱反應(yīng)的，吸熱反應(yīng)的?！咎崾尽勘谎芯康奈镔|(zhì)系統(tǒng)稱為體系，體系以外的其他部分稱為環(huán)境。發(fā)熱反應(yīng)將能量釋放給環(huán)境而使反應(yīng)體系的能量降低，吸熱反應(yīng)（通過加熱、光照等形式）從環(huán)境吸收能量而使反應(yīng)體系的能量升高，所以，規(guī)定放熱反應(yīng)的為“”，吸熱反應(yīng)的為“+”。 【特別注意】不僅應(yīng)用在化學(xué)反應(yīng)

6、中，它還應(yīng)用于任何有能量變化的過程。如 ；共價鍵的斷裂，吸收能量，；原子間通過共用電子對形成共價鍵，放出能量，。（3） 反應(yīng)過程中的能量變化（4） 常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1 常見的放熱反應(yīng)a. 所有的燃燒反應(yīng)：如木炭、CH4等在空氣或氧氣中的燃燒，鈉、H2在氯氣中的燃燒，鎂條在CO2中的燃燒。b. 所有的酸堿中和反應(yīng)：如。c. 大多數(shù)的化合反應(yīng)：如（生石灰與水的反應(yīng)），（在暗處即爆炸）但少數(shù)化合反應(yīng)如等是吸熱反應(yīng)d. 鋁熱反應(yīng)：如。e. 金屬與酸的反應(yīng)：如2 常見的吸熱反應(yīng)a. 大多數(shù)分解反應(yīng)：如b. 水解反應(yīng)：（水解反應(yīng)可看做是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng)）c. 以碳、CO、H2為還原劑的氧化還原

7、反應(yīng)：d. 其他反應(yīng)：（在常溫下進行）知識點四：熱化學(xué)方程式（1） 概念：能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式（2） 意義：熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)的能量變化。，表明物質(zhì)與反應(yīng)生成放出的能量為（3） 書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題1 寫在化學(xué)方程的右邊，且中間留一字空：=符號 數(shù)值 單位；2 反應(yīng)熱與測定條件（溫度、壓強等）有關(guān)，書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明的測定條件。絕大多數(shù)是在25、101kPa下測定的，若不注明溫度和壓強，也就表明是在25、101kPa時進行的反應(yīng)。3 是一個宏觀量，熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量

8、，并不表示該物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)，因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。4 與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，如果反應(yīng)物或生成物的聚集狀態(tài)不同，則反應(yīng)熱也不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)（g、l、s、aq，不標(biāo)氣體、沉淀符號）。5 由于同素異形體的結(jié)構(gòu)不同，所以焓不同，故化學(xué)式相同的不同單質(zhì)與相同的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的焓變也不相同。因此，對于化學(xué)式相同的同素異形體，還必須在化學(xué)式后面注明其名稱。如C（s，金剛石）、C（s，石墨）或C（金剛石，s）、C（石墨，s）6 熱化學(xué)方程式中必須與化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)對應(yīng)，如果化學(xué)計量數(shù)加倍，則也要加倍。7 正反應(yīng)與其逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。知識點五：

9、酸堿中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的測定1、 中和熱：酸與堿反應(yīng)生成1mol H2O時釋放的熱量稱中和熱。稀溶液中，強酸和強堿中和時H= -57.3kJ/mol2、 中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定 原理：Q=mct 儀器及藥品 ：大燒杯（500mL）（或保溫杯）、小燒杯（100mL）、溫度計、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液。實驗步驟：a、 在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間

10、開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如上圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。b、用一個量筒量取50mL 0.5mol/L鹽酸， 倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄。 把溫度計上的酸用水沖洗干凈。c、用另一個量筒量取50mL 0.55mol/L氫氧化鈉，并用溫度計測量氫氧化鈉的溫度，記錄。d、把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑在外面），蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確量取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度。e、重復(fù)實驗步驟24三次?！咎崾尽? 對于本實驗由于儀器的保溫、隔熱效果和操作方面的原因，產(chǎn)生的誤差導(dǎo)致的結(jié)果一般是（即生成1mo