化學反應(yīng)中的熱效應(yīng)省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課一等獎?wù)n件

專題1化學反應(yīng)與能量改變第一章化學反應(yīng)與能量改變第一節(jié)化學反應(yīng)熱效應(yīng)1/37【溫故而知新】：[回顧1]化學反應(yīng)過程中現(xiàn)有物質(zhì)改變，同時又總是伴伴隨能量改變.在我們以前所學化學反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng)？有哪些是吸熱反應(yīng)？活潑金屬與水或酸反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng).吸熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：多數(shù)分解反應(yīng)、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體反應(yīng)、水煤氣生成反應(yīng)、炭與二氧化碳生成一氧化碳.碳、氫氣還原金屬氧化物。2/37【回顧2】化學反應(yīng)實質(zhì)是什么？為何化學反應(yīng)過程中會有能量改變？

試計算下列圖所表示化學反應(yīng)反應(yīng)熱3/37反應(yīng)熱＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol反應(yīng)熱＝反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能4/37反應(yīng)物分子斷鍵時吸收能量反應(yīng)物分子斷鍵時吸收能量〈生成物分子成鍵時釋放能量>生成物分子成鍵時釋放能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)5/37化學反應(yīng)中能量改變宏觀：反應(yīng)物和生成物所含有能量不一樣.微觀：舊化學鍵斷裂時所吸收能量與新化學鍵形成時所放出能量不一樣.小結(jié)：6/37閱讀教材P2、P5回答以下問題：1、怎樣了解“焓”與“焓變”2、反應(yīng)熱與焓變之間關(guān)系怎樣？焓：用來描述物質(zhì)所含有能量物理量。符號：H，單位：kJ/mol焓變：在壓強一定條件下，化學反應(yīng)過程中能量改變（即反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)物能量差）全部轉(zhuǎn)化為熱能，則焓變ΔH==反應(yīng)熱QP。7/37分析以放熱反應(yīng)為例分析能量轉(zhuǎn)換：反應(yīng)體系能量怎樣改變？環(huán)境能量怎樣改變？要求放熱反應(yīng)ΔH為“－”，是站在誰角度？放熱反應(yīng)中：反應(yīng)物能量=生成物能量+能量（ΔH

）

ΔH=生成物能量—反應(yīng)物能量體系環(huán)境＋－8/37放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：ΔH＜0或ΔH為“－”ΔH＞0或ΔH為“＋”放熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＜0ΔH＝生成物能量－反應(yīng)物能量吸熱反應(yīng)物生成物能量反應(yīng)過程△H＞0？能否判斷物質(zhì)穩(wěn)定性？9/37一、反應(yīng)熱和焓變.1.反應(yīng)熱：化學反應(yīng)在一定溫度下進行時，反應(yīng)所吸收或釋放熱量.2.焓變：在恒壓條件下，化學反應(yīng)過程中所吸收或釋放熱量稱為反應(yīng)焓變.符號：?H單位：kJ/mol要求：當?H為“－”（?H<0）時，為放熱反應(yīng)；當?H為“＋”（?H>0）時，為吸熱反應(yīng).本節(jié)知識關(guān)鍵點：10/37習題：1、以下說法不正確是（）A、放熱反應(yīng)不需要加熱即可發(fā)生B、化學反應(yīng)過程中能量改變除了熱能外，也能夠是光能、電能等C、需要加熱才能進行化學反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)D、化學反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)物質(zhì)多少相關(guān)A11/372、將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停頓加熱，反應(yīng)仍能夠連續(xù)進行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。該現(xiàn)象說明了（）A、該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；B、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；C、鐵粉和硫粉在常溫下難以發(fā)生反應(yīng)D、生成物硫化亞鐵總能量高于反應(yīng)物硫粉和鐵粉總能量B12/37Q:怎樣在化學反應(yīng)中正確反應(yīng)其熱量改變？13/37【交流與討論】：二、熱化學方程式.

能把一個化學反應(yīng)中物質(zhì)改變和反應(yīng)焓變同時表示出來方程式.

觀察以上熱化學方程式，分析其與普通化學方程式有何不一樣？H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)=-184.6

kJ/molHCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)=-890.3

kJ/molHNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)=-57.3

kJ/molH14/37H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol1.熱化學方程式包含物質(zhì)改變和能量改變兩個部分，二者缺一不可.普通化學方程式只包含物質(zhì)改變一個部分.物質(zhì)改變能量改變15/37H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa2.熱化學方程式需注明反應(yīng)時溫度和壓強.對于25℃、101kPa時進行反應(yīng)可不注明.普通化學方程式不需注明溫度和壓強.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol1216/373.熱化學方程式需注明各物質(zhì)狀態(tài).普通化學方程式不需注明物質(zhì)狀態(tài).H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12H2O(g)==H2O(l)H2O(l)==H2O(g)△H=－44kJ/mol△H=＋44kJ/mol17/374.熱化學方程式中化學計量數(shù)表示參加反應(yīng)各物質(zhì)物質(zhì)量，可為整數(shù)或分數(shù).普通化學方程式中化學計量數(shù)表示原子、分子數(shù)目，只能為整數(shù)，不能為分數(shù).H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol1218/37書寫熱化學方程式注意點：

1.需注明反應(yīng)溫度和壓強(如在25℃、101kPa下進行反應(yīng)，可不注明).2.應(yīng)注明反應(yīng)物和生成物聚集狀態(tài).3.對于相同反應(yīng)，若化學方程式中系數(shù)加倍，則△H數(shù)值絕對值也加倍；若反應(yīng)逆向新型，則△H符號改變，絕對值不變。4.△H單位意義H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol122H2(g)+O2(g)==2H2O(g)△H=－483.6kJ/mol19/37A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－4bkJ/molB.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/molC.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=－2bkJ/molD.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol1.（05全國卷I第13題)已知充分燃燒ag乙炔氣體時生成1mol二氧化碳氣體和液態(tài)水，并放出熱量bkJ，則乙炔燃燒熱化學方程式正確是A【課堂練習】：20/372.(06·江蘇)以下各組熱化學方程式中，化學反應(yīng)△H前者大于后者是①.C(s)＋O2(g)===CO2(g)△H1

C(s)＋O2(g)===CO(g)△H2

②.S(s)＋O2(g)===SO2(g)△H3

S(g)＋O2(g)===SO2(g)△H4

③.H2(g)＋O2(g)===H2O(l)△H5

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H6

④.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)△H7

CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8

A.①B.④C.②③④D.①②③c21/37△H＝△H1+△H2蓋斯定律直觀化22/37CO(g)C(s)CO2(g)H2H1H3H2H1H3=+23/37C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H1＝？CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)△H3＝-393.5kJ/mol+)△H1+△H2=△H3

∴△H1=△H3－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol24/37【課堂練習】：1.已知①.CO(g)+1/2O2(g)====CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol②.H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH2=－285.8kJ/mol

③.C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1370kJ/mol

試計算④.2CO(g)＋4H2(g)====H2O(l)＋C2H5OH(l)ΔH

解:依據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)④不論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同.下面就看看反應(yīng)④能不能由①②③三個反應(yīng)經(jīng)過加減乘除組合而成，也就是說，看看反應(yīng)④能不能分成①②③幾步完成.①×2+②×4-③=④

所以，ΔH＝ΔH1×2＋ΔH2×4－ΔH3

＝－283.2×2－285.8×4＋1370＝－339.2kJ/mol

25/372.已知：①.C(石墨，s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②.C(金剛石，s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol寫出石墨變成金剛石熱化學方程式(25℃,101kPa時).

解：①-②得：

C(石墨，s)=C(金剛石，s)△H=+1.5kJ/mol26/373.某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O.已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反應(yīng)熱化學方程式.2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=—1135.2kJ/mol

27/37五、能源充分利用.1.世界上最主要化石燃料有哪些？有何優(yōu)點？煤、石油、天然氣；它們?nèi)紵裏岫己芨?2．廣義地講，哪些物質(zhì)可稱為燃料？

能夠發(fā)生燃燒反應(yīng)放出熱量物質(zhì)都可稱為燃料.

3.新能源有哪些？

太陽能、生物能、風能、地熱能、海洋能.28/37【燃燒熱介紹】：

在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出熱量，叫做該物質(zhì)燃燒熱.說明：①.在101kPa時，完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物.如C完全燃燒應(yīng)生成C02(g)而生成CO(g)屬于不完全燃燒；又如H2燃燒生成液態(tài)H20，而不是氣態(tài)水蒸氣.②.燃燒熱通常是由試驗測得.③.可燃物以1mol作為標準進行測量，所以計算燃燒熱時，熱化學方程式常以分數(shù)表示.29/37三、中和反應(yīng)反應(yīng)熱測量.1.知識鏈接(1)中和熱定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH20，這時反應(yīng)熱叫做中和熱.(2)中和熱測定原理：Q=-C(T2-T1)或Q=-cm(T2-T1)a、溶液比熱近似等于水比熱：4.18kJ/(K·kg)；b、酸堿稀溶液密度可近似等于1g/cm3；【提醒】30/371）該試驗分別用50mL1mol/L鹽酸溶液和NaOH溶液反應(yīng)，則該中和反應(yīng)反應(yīng)熱表示式為：

；2）上式表示是不是該反應(yīng)反應(yīng)熱？是不是中和熱？交流研討Q=-0.418(T2-T1)kJ△H＝Q/n＝=-0.418(T2-T1)/nkJ/mol31/372.試驗操作.【交流與討論】：①.試驗成功關(guān)鍵是什么？預(yù)防熱量散失.

②.為了到達此目標，試驗過程中采取了哪些辦法？雙層燒杯、碎泡沫塑料、蓋板.(2).試驗步驟：

用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，測其溫度,倒入量熱計；另用量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，測其溫度，并緩緩地傾入量熱計中，邊加邊用玻璃棒攪拌.觀察反應(yīng)中溶液溫度改變過程，作好統(tǒng)計并進行數(shù)據(jù)處理.32/37【試驗注意事項】：a.為了確保0.50mol·L－1鹽酸完全被NaOH中和，能夠采取0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍稍過量，因為過量堿并不參加中和反應(yīng).b.試驗中所用鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用.c.要使用同一支溫度計.分別先后測量酸、堿及混合液溫度時，測定一個溶液后必須用水沖洗潔凈并用濾紙擦干.溫度計水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數(shù).33/37d.操作時動作要快，盡可能降低熱量散失.

e.試驗中若用弱酸代替強酸，或用弱堿代替強堿，因中和過程中電離吸熱，會使測得中和熱數(shù)值偏低.