高中化學(xué) 第一章第一節(jié)《化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)》精品學(xué)案 魯科版選修4高二

1、第一章 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一課時【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解反應(yīng)熱和焓的含義。2、理解測量反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)原理。3、掌握熱化學(xué)方程式的書寫和蓋斯定律及焓變的簡單計(jì)算。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：反應(yīng)熱、焓變、熱化學(xué)方程式。教學(xué)難點(diǎn)：熱化學(xué)方程式的書寫和焓變的計(jì)算。 第1課時【知識鏈接】化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：舊鍵 和新鍵 ，舊鍵斷裂要 能量，新鍵的形成要 能量，因此化學(xué)反應(yīng)中伴隨著 變化，如鋁粉與氧化鐵的反應(yīng)即鋁熱反應(yīng)是 反應(yīng)，氯化銨與消石灰的反應(yīng)是 反應(yīng)。高能量的物質(zhì)生成低能量的物質(zhì)會 能量，低能量的物質(zhì)生成高能量的物質(zhì)會 能量；物質(zhì)三態(tài)變化也伴有 變化。反應(yīng)吸熱或放熱與反應(yīng)條件 （有、

2、無）關(guān)?！拘轮獙W(xué)習(xí)】一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱：1、反應(yīng)熱：概念： 符號： ，反應(yīng)吸熱時取 值，反應(yīng)放熱時取 值。單位： 【知識拓展】常見的放熱反應(yīng)有中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、置換反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)，吸熱反應(yīng)有多數(shù)的分解反應(yīng)，氯化銨與消石灰的反應(yīng)等。反應(yīng)熱是人類活動所需能量的主要來源，具體表現(xiàn)形式通常有燃燒熱和中和熱。2、反應(yīng)熱的測定：用于測定反應(yīng)熱的儀器稱為 ，如下圖為示意圖：計(jì)算公式： ，式中c表示體系（ 及 ）的熱容，單位是 。T1、T2分別表示 。 測定方法是：反應(yīng)物溶液加入量熱計(jì)內(nèi)筒并迅速混合、攪拌，測量反應(yīng)前后溶液溫度的變化值?！緦?shí)驗(yàn)探究】測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱： (1)量熱計(jì)內(nèi)筒中加入100m

3、L、1.0mol/L的鹽酸，記錄 。(2)取100mL、1.1mol/L的NaOH 溶液，溫度與T1 。(3)堿溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒中，勻速攪拌，記錄體系達(dá)到的 。(4)計(jì)算反應(yīng)熱：Qc(T2T1)，式中C表示，若測得反應(yīng)前后的溫度分別為攝氏25度和32度，計(jì)算出此反應(yīng)的反應(yīng)熱為 (此處，可假設(shè)溶液的比熱等于水的比熱，要注意比熱和熱容的區(qū)別)?！舅伎肌?. 為什么NaOH 的濃度稍大些？ 2. 用同樣方法分別測定KOH溶液與鹽酸、NaOH溶液與硝酸反應(yīng)的反應(yīng)熱。發(fā)現(xiàn)這三個反應(yīng)的反應(yīng)熱相同。為什么？ 3. 若把上述鹽酸換成稀硫酸，測得反應(yīng)熱的值變嗎？ 換成濃硫酸呢？ 4若是弱酸、弱堿參與的中

4、和反應(yīng)，測得的反應(yīng)熱數(shù)值變嗎？為什么？ 二、化學(xué)反應(yīng)的焓變：1、焓與焓變 (1)焓：用于表示 的這一固有性質(zhì)的物理量，叫做焓，符號為 ，用它的變化來描述化學(xué)反應(yīng)的 。 (2)焓變： 符號 ，單位 數(shù)學(xué)表達(dá)式：QPH(QP表示在壓強(qiáng)不變的條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱)成立條件 QPH（生成物）H（反應(yīng)物）=H可見，焓變H能表示反應(yīng)熱，用H表示反應(yīng)的吸熱或放熱。H0，反應(yīng)產(chǎn)物的焓 反應(yīng)物的焓，反應(yīng) 熱量，為 反應(yīng)。H0，反應(yīng)產(chǎn)物的焓 反應(yīng)物的焓，反應(yīng) 熱量，為 反應(yīng)。H、Q都可以表示吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，二者表示角度不同，結(jié)果一致?！咀⒁狻浚篐的大小有正負(fù)之分；Q只比較數(shù)值?；瘜W(xué)反應(yīng)過程中的能量變化與反應(yīng)

5、熱的關(guān)系：H E生成物 E反應(yīng)物 ；E反應(yīng)物 E生成物 ，反應(yīng) 熱；E生成物 E反應(yīng)物 ， 反應(yīng) 熱。（根據(jù)質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律，反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷開時所 的總能量與形成生成物分子中的化學(xué)鍵所 的總能量之差為反應(yīng)熱。即 H舊鍵斷開吸收總能量新鍵形成釋放總能量）2、熱化學(xué)方程式：(1)概念：能表示參加反應(yīng)中物質(zhì)的變化和 之間的關(guān)系的化學(xué)方程式。意義：既表明了化學(xué)反應(yīng)中的 變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的 變化。例如H2(g)I2(g) = 2HI (g) H=14.9 kJ/mol表示： (2)熱化學(xué)方程式的書寫（1）、必須標(biāo)明各種物質(zhì)的狀態(tài)（s、l、g、aq表示 ）；（2）、方程式后面必須標(biāo)

6、明反應(yīng)熱， 熱反應(yīng)H為“+”, 熱反應(yīng)H為“-”且H的“+”、“-”不能省略；H的單位是 ；（3）、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的系數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，所以，可以用分?jǐn)?shù)表示（但最少有一種物質(zhì)的系數(shù)是整數(shù)）； （4）、H的數(shù)值與反應(yīng)的系數(shù)成 比例；(5）、注明測定條件（T、P）。（25，101 kPa可省略）。已知：1mol C與1mol 水蒸氣反應(yīng)生成1mol CO 和1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的熱量。寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。課堂練習(xí)1. 已知下列三個熱化學(xué)方程式C(s)H2O（g）CO（g）H2(g)；H131.5kJ/mol1/2H2（g）1/2Cl2（g）H

7、Cl（g）；H92.3kJ/mol H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；H241.8kJ/mol則以上三個反應(yīng)的反應(yīng)熱大小關(guān)系正確的是 （ ）A. B. C. D.2. 有如下三個反應(yīng)方程式：關(guān)于它們的下列敘述正確的是 （ ） H2（g）1/2O2（g）H2O（g）；HakJ/molH2（g）1/2O2（g）H2O（l）；HbkJ/mol2H2（g）O2（g）2H2O（l）； HckJ/molA. 它們都是吸熱反應(yīng) B. a、b、c均為正值 C. ab D. 2bc鞏固練習(xí)1、（雙選）下列說法正確的是（ ）A. 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量變化 B.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化C.

8、在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同D.在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量2、已知化學(xué)反應(yīng)2C（s）O2（g）=2CO（g）、2CO（g）O22 CO2（g）都是放熱反應(yīng)據(jù)此判斷，下列說法不正確的是（其他條件相同）( )A. 12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B. 56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量C. 12gC和32gO2所具有的總能量大于44g CO2所具有的總能量D. 將一定量的C燃燒、生成CO2比生成CO時放出的熱量多3、 1g炭與適量的水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，吸收10.9

9、4kJ的熱量，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為（ ）A. CH2OCOH2; H10.94kJ/molB. C（s）H2O（g）CO（g）H2（g）; H10.94kJ/molC. C（s）H2O（g）CO（g）H2（g）; H131.3kJ/molD. 0.5C（s）0.5H2O（g）0.5CO（g）0.5H2（g）; H65.65kJ/mol4、沼氣是一種能源，它主要是CH4。0.5mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445kJ的熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是（ ）A. 2 CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l); H=+890kJ/molB. CH4(g)+2O2

10、(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=+890kJ/molC. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=890kJ/molD. 0.5CH4(g)+O2(g)=0.5CO2(g)+H2O(l); H=890kJ/mol5、（雙選） 在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式2>Q1的是（ ）A. 2H2（g）O2（g）2H2O（g）; HQ12H2（g）O2（g）2H2O（l）; HQ2B. S()+ O2（g）SO2(g)； HQ1S()+ O2（g）SO2(g)； HQ2C. C（s）0.5O2(g)CO(g)；HQ1C（s）O2(g)CO2(g); HQ2D.

11、 H2（g）Cl2(g)2HCl（g）HQ10.5H2（g）0.5Cl2(g)HCl（g）HQ26、已知（1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3） H2 ( g )1/2 O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4） 2H2 ( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是 （ ） A、a<c<0 B、b>d>0 C、2a=b< 0 D、2c

12、=d>07、（雙選）下列說法正確的是 （ ） A. 需要加熱才能發(fā)生的一定是吸熱反應(yīng) B. 放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生C. 反應(yīng)是放熱還是吸熱由反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小決定D. 吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生8、已知方程式2H2（g）O2（g）2H2O（l）H1571.6kJ/mol，則關(guān)于方程式2H2O（l）2H2（g）O2（g）; H2?的說法正確的是 （ ） A. 方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示分子數(shù) B. 該反應(yīng)的H2大于零C. 該反應(yīng)H2571.6kJ/mol D. 該反應(yīng)與上述反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)9、 含NaOH 20.0g的稀溶液與足量的稀鹽酸反應(yīng)，放出28.7kJ的熱

13、量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是（ ）A. NaOH（aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H28.7kJ/molB. NaOH（aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H28.7kJ/molC. NaOH（aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H57.4kJ/molD. NaOH（aq）HCl（aq）NaCl（aq）H2O（l）；H57.4kJ/mol10、“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的化學(xué)物質(zhì)和水混合后搖動即會制冷。該化學(xué)物質(zhì)是 （ ） A. 氯化鈉 B. 固體硝酸銨 C. 固體氫氧化鈉 D.生石灰11、（雙選） 下列屬于放熱反應(yīng)的

14、是 （ ） A. Al稀鹽酸 B. Ba(OH)2·8H2ONH4Cl（s） C. KClO3受熱分解 D. CaOH2O12、已知葡萄糖的燃燒熱是2804kJ/mol,當(dāng)它氧化生成1g水時放出的熱量是（ ） A. 26.0kJ B. 51.9kJ C. 155.8kJ D. 567.3kJ13、在25°C、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水放熱22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的（ ）A. CH3OH(l)3/2O2CO2（g）2H2O（l）；H 725.8kJ/molB. 2CH3OH(l)3O22CO2（g）4H2O（l）；H 1452kJ/molC.

15、2CH3OH(l)3O22CO2（g）4H2O（l）；H 725.8kJ/molD. 2CH3OH(l)3O22CO2（g）4H2O（l）；H 1452kJ/mol第二課時復(fù)習(xí)鞏固寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：1. 1gH2燃燒生成液態(tài)水，放出142.9KJ的熱量，寫出熱化學(xué)方程式。2. 參考上題條件，寫出液態(tài)水分解成H2和O2的熱化學(xué)方程式。3.H2和O2生成1molH2O(g) 放出241.8kJ, 寫出熱化學(xué)方程式。4.CO還原1molFe2O3（s）放熱24.8KJ, 寫出熱化學(xué)方程式新知學(xué)習(xí) 閱讀教材，完成探究性問題相同質(zhì)量的碳經(jīng)過兩個途徑完全燃燒（1）C(s)+1/2O2(g)=CO

16、(g) ；CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)（2）C(s) + O2(g) CO2(g)不同的兩個途徑放出的總熱量相同嗎？ 一 、 蓋斯定律的定義： 即：不管化學(xué)反應(yīng)是幾步完成的，其反應(yīng)熱是 （相同或不相同）。或者說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與體系的始終態(tài)有關(guān)而與反應(yīng)的途徑 關(guān)（有、無）。H2 如圖表示： aH1 H 始態(tài)終態(tài)H4H5H3根據(jù)蓋斯定律：幾個能量之間的關(guān)系是：H= 或H= 1. 運(yùn)用蓋斯定律解題的常用的方法【例題】已知：H2(g)+O2(g)=H2O(l) -1H1=-285.8 KJmol-1 2H2O(g)=2H2O(l) -2 H2 =-44.0 KJmol-1 求：2H

17、2(g)+O2(g)=2H2O(g)的反應(yīng)熱H解法一 ： 化學(xué)方程式相加 由以上兩個熱化學(xué)方程式得1×（ ）+2×（ ）得到2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 相應(yīng)的H= 解法二： 根據(jù)蓋斯定律得：虛擬路徑H1 2H2(g)+O2(g)2H2O(l)HH2 2H2O(g) 得到H= 2. 利用化學(xué)方程式計(jì)算時注意：a.熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)物質(zhì)的量之比；還等于反應(yīng)熱之比?；瘜W(xué)方程式乘以數(shù)值時，反應(yīng)熱也同樣乘以該數(shù)值；.熱化學(xué)方程式之間可以進(jìn)行加減運(yùn)算，化學(xué)方程式相加減，同種物質(zhì)間也可加減，反應(yīng)熱也可加減。c.將一個化學(xué)方程式顛倒時，反應(yīng)熱的符號改變，但

18、數(shù)值不變?！纠}】已知; P4(s,白磷)+ 5O2(g)=P4O10(S) H=-2983.2 KJmol-1 4P(s,紅磷)+ 5O2(g)= P4O10(S) H=-738.5 KJmol-1白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式： 相同的情況下，白磷和紅磷中能量較低的物質(zhì)是： ，穩(wěn)定性好的物質(zhì)是： 。二 蓋斯定律的應(yīng)用【例如】：已知 C（S）O2（g）=CO2(g) ； H1=-393.5kJ/mol CO（g） 0.5 O2（g）CO2(g) ；H2-283.0kJ/mol 求 C（S）0.5O2（）=CO(g)的H。 【分析】：上述反應(yīng)在O2供應(yīng)充分時，可燃燒生成CO2、O2供應(yīng)不充分時，

19、雖可生成CO，但同時還部分生成CO2。因此該反應(yīng)的H無法直接測得。但是已知的兩個反應(yīng)的H卻可以直接測得，根據(jù)蓋斯定律，就可以計(jì)算出欲求反應(yīng)的H。由上述反應(yīng)的關(guān)系，即知H1 H2H3H3 H1H2-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol)-110.5kJ/mol【答案】：C（S）0.5O2（）=CO(g)的H為-110.5kJ/mol。課堂練習(xí)1石墨和金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為據(jù)此判斷，下列說法中正確的是（ ）。C(石墨)O2（g）CO2（g） H393.51 kJ/mol C(金剛石)O2（g）CO2（g） H395.41 kJ/mol A由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石

20、墨的能量比金剛石的低B由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高C由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的低D由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高2已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）H571.6 kJ/mol，CO（g）1/2O2（g）2CO2（g）H283.0 kJ/mol。某H2 和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74 kJ熱量，同時生成3.6 g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為（  ）。A. 2:1            B. 1:2             C1:1    &#