第一章化学反应与能量学案

1、 汾阳中学高二化学选修4学案第一节 化学反应与能量的变化 第一课时 焓变 反应热学案学习目标：1、能说出反应热与焓变的涵义，会判断给定反应是放热反应还是吸热反应2、能描绘化学反应中能量变化的原因，能举例说明化学能与热能的相互转化3、能从微观角度，运用化学键的知识，解释化学反应过程中能量变化的原因学习重点：焓变、反应热的概念学习难点：从化学键角度认识化学反应能量变化的原因【课前自主学习】一、认识“焓”及“焓变”1、焓（1）概念：焓(h)是与内能有关的物理量。即用于描述物质所具有的能量的物理量。（2）注意事项：由于一般情况下不同物质所具有的能量不同，所以“h”不同“焓”是物质所固有的性质之一，不能

2、进行测量，而“焓变”是可测量的2、焓变：（1）概念：在化学反应中，生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差。在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变(h)决定。（2）常用单位：kj·mol1(或kj/mol)。（3）注意事项：焓变与焓的关系：h = h （生成物）- h （反应物）影响焓变的因素：a. 发生变化的物质的物质的量，在其他条件一定时，焓变与各物质的物质的量成正比。b. 物质的温度和压强。c. 反应体系中物质的聚集状态。(4) 焓变与反应热的关系恒压条件下，反应的热效应等于焓变。因此，我们常用h表示反应热。3、反应热与化学键键能的关系从

3、微观的角度看，化学反应的过程就是原子的重新组合的过程，即在一定条件下，分子（或其他形式的微粒）中的化学键吸收能量后断裂，形成原子（或离子），而后，原子（或离子）相互结合形成新的分子（或其他形式的微粒）。即旧的化学键断裂，新的化学键形成的过程。例如：1 mol h2分子中的化学键断裂吸收436 kj的能量，1 mol cl2分子中的化学键断裂吸收243 kj的能量，2 mol hcl分子中的化学键形成释放862 kj的能量，则h2(g)cl2(g)=2hcl(g)的反应放出的热量为 。4、h的正、负和吸热、放热反应的关系(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 反应物吸收的总能量的反应。由

4、于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量 ，故h 0(填“<”或“>”)，即h为 (填“”或“”)。(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境能量而使反应体系的能量 ，故h 0(填“<”或“>”)，即h为 (填“”或“”)。5、化学反应中能量变化如下图所示：图1为 反应，h1 0；图2为 反应，h2 0。【试一试】1浓硫酸溶于水放出热量，是放热反应吗？2下列反应属于放热反应的是()aal与稀盐酸反应 bcco22cockclo3受热分解 dnaoh溶于水【课堂互动探究】一、放热反应与吸热反应的比较类型比较放热反应

5、吸热反应定义形成原因与化学键强弱的关系表示方法hh图示常见的实例二、h的计算方法从不同角度解释反应热，其计算方式也不同，h可表示为：(1)从化学键的角度：h (2)从物质所具有的能量的角度h 。【例题1】已知h2(g)o2(g)=h2o(g)反应过程中能量变化如图所示，问：a、b、c分别代表什么意义？该反应是放热反应还是吸热反应，h大于零还是小于零？ 【例题2】已知：1 mol h2分子中化学键断裂时需要吸收436 kj的能量1 mol cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kj的能量由h原子和cl原子形成1 mol hcl分子时释放431 kj的能量下列叙述正确的是()a生成物所具有的能量

6、高于反应物所具有的能量b氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的h183 kj·mol1c氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的h183 kj·mol1d氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的h183 kj·mol1【课堂小结】第一节 化学反应与能量的变化 第二课时 热化学方程式 中和热的测定学案学习目标：1、能说出热化学方程式的涵义，能正确书写热化学方程式2、通过中和反应反应热的测定的实验探究，学习测定化学反应反应热的实验方法3、能正确分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小误差学习重点：热化学方程式的书写，中和热的测定学习难点

7、：热化学方程式的书写及判断【课前自主学习】(请认真阅读教材p3-p5，然后完成以下内容)一、热化学方程式1、概念：能表示 和 的关系的化学方程式。2、特点 (与化学方程式比较)指明了反应时的 和 ，若在 时进行的反应，可不注明。在化学方程式右边注明h的 。所有反应物和生成物都用括号注明了它们在反应时的 ，常用 分别表示固体、液体和气体。3、意义热化学方程式不仅表示化学反应中的 变化，也表明了 变化。例如：h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kj·mol1表示在25、101kpa下， mol h2与 mol o2完全反应生 mol液态水时放出的热量是285.8 kj。4、写

8、出下列反应的热化学方程式(1)1 mol n2(g)与适量o2(g)起反应生成no2(g)，吸收68 kj热量。 (2)1 mol cu(s)与适量o2(g)起反应生成cuo(s)，放出157 kj的热量。 二、中和热1、概念在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1_mol_h2o(l)时的反应热(即放出的热量)称为中和热。2、表示方法 3、中和热的测定（认真阅读p4实践活动-中和反应反应热的测定） 问题探究1实验中为何使用0.55 mol·l1 naoh溶液而不用0.50 mol·l1的naoh溶液？2在中和热测定实验中能否用金属(不与酸反应)质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌

9、棒？3组装简易量热器时，减少热量损失的措施有哪些？【试一试】1强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kj·mol1。分别向1 l 0.5 mol·l1的naoh溶液中加入：稀盐酸，浓硫酸，稀硝酸。恰好完全反应的反应热分别为h1、h2、h3，它们之间的关系正确的是()ah1>h2>h3 bh2<h1<h3 ch1h2h3 dh1h3>h22含有11.2 g koh的稀溶液与1 l 0.1 mol·l1的h2so4溶液反应，放出11.46 kj的热量，表示该反应的中和热的化学方程式为

10、()akoh(aq)h2so4(aq)=k2so4(aq)h2o(l) h11.46 kj·mol1b2koh(aq)h2so4(aq)=k2so4(aq)2h2o(l) h11.46 kj·mol1c2koh(aq)h2so4(aq)=k2so4(aq)2h2o(l) h114.6 kj·mol1dkoh(aq)h2so4(aq)=k2so4(aq)h2o(l) h57.3 kj·mol1【课堂互动探究】一、热化学方程式的书写1热化学方程式与普通化学方程式的区别普通化学方程式热化学方程式化学计量数的形式及表示意义是否注明物质状态是否注明h及其单位表示意

11、义2书写热化学方程式注意的问题(1)注意h的符号 (2)注意测定条件反应热h与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注意h的测定条件。绝大多数h是在25、101 kpa下测定的，可不注明温度和压强。(3)注意物质的聚集状态(4)注意化学计量数化学计量数只表示 ，因此可以为 或 。由于h与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计算数必须与h相对应：a化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数。b当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值 ，符号 。(5)注意h的单位h的单位“kj·mol1”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化，而是

12、(6)热化学方程式一般不写反应条件，也不用标“”和“”二、中和热的测定实验注意事项： 作为量热的仪器装置，要尽量减少热量散失 盐酸和氢氧化钠溶液的浓度必须准确，两者的浓度均不宜太大，若浓度较大，则测定结果误差较大 盐酸和氢氧化钠溶液的体积必须准确 温度计读数要准确，且每次测量后都必须洗净后再进行测量 整个实验过程操作要快 【课堂小结】第一章 化学反应与能量第二节 燃烧热 能源 学案学习目标：1、从研究的条件、可燃物的量、反应的程度等理解燃烧热的概念，并能进行简单的计算。2、能准确写出燃烧热的热化学反应方程式。3、了解资源、能源是当今社会的重要热点问题；了解使用化石燃料的利弊及新能源的开发。学习

13、重点和难点：1、燃烧热的概念。2、燃烧热化学方程式的书写。【课前自主学习】一. 燃烧热1、根据 的情况不同，反应热可分多种，例如燃烧热、 热、 热等，其中以跟燃料品质相关的 热实际应用较广。2、燃烧热定义： 。 【注意】 (1) 在101 kpa时，生成稳定的氧化物。如c完全燃烧应生成 ，h2燃烧生成 ，s燃烧生成 ，n2燃烧生成 。生成物的聚集状态在燃烧热测定条件下处于稳定状态，一般燃烧热常用298k时数据，如h2的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量。 (2)燃烧热的单位是 ，燃烧热通常可利用 由 测得。 二、能源阅读课文，讨论下列问题：1、能源就是能提供 的 ，它包括化石

14、燃料 、 、 、 、 以及柴草等。化石燃料包括 、 、 和 。2、我国目前的能源利用状况我国目前使用的重要能源是 ，它们的蕴藏量 ，而且不能 ，最终将会 。3、解决能源的办法是 ，即开发 和节约 ，提高能源的 。4、现在探索开发的新能源有 等，新能源的主要优势是 。5、能源、一级能源、二级能源：下列属于一级能源的是 属于二级能源的是 a、 风能 b、电能 c、 氢能 d、 阳光 e、 天然气 6、新能源开发 （1）新能源特点：资源丰富、可再生，对环境无污染或很少污染。 （2）最有希望的新能源：太阳能、燃料电池、风能和氢能等。 （3）我国调整和优化能源结构方向是降低燃煤、节约油气、加快开发水电、

15、核电和新能【试一试】 1已知下列热化学方程式：2 h2（g）+o2（g）= 2 h2o（l）h= 570 kj/mol ，h2（g）+1/2o2（g）= h2o（l）h= 285.6 kj/mol ，c(g)+1/2o2(g)=co (g) h= 110.5kj/mol ，c(s)+o2(g)=co2(g) h= 393.5kj/mol。回答下列各问：1 上述反应中属于放热反应的是 2 h2的燃烧热为 ，c的燃烧热为 3 燃烧10gh2生成液态水，放出的热量为 2下列关于燃烧热的说法中正确的是 ( )a1mol物质燃烧所放出的热量b常温下，可燃物燃烧放出的热量c在25、1.01×10

16、5pa时，1mol物质燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量d燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变【课堂互动探究】一. 燃烧热1、表示的意义：如: ch4的燃烧热为890.3kj/mol.含义: 2、表示燃烧热的热化学方程式的书写，应以 mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数常出现分数。因此，计算燃烧热时，热化学方程式常以分数表示。3、一定量可燃物完全燃烧时放出的热量：q放=n(可燃物)×h4、 选择燃料应从物质的燃烧热、燃料的 、 、 、 、 、对 的影响等方面综合考虑。5、 燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化hh<0 , 单位 kj/mol不同点反

17、应物的量（ ）可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)生成物的量不限量h2o （ ）反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molh2o时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kj/mol【试一试】1下列叙述正确的是 ()a水能是二次能源 b电能是二次能源c天然气是可再生能源 d水煤气是可再生能源2下列说法不正确的是（ ） a. 化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 b. 化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的co、so2等有害气体 c. 直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 d. 固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低

18、【课堂小结】第一章 化学反应与能量 章末总结 学案 【自我归纳小结】1、 归纳小结热化学反应方程式及其在书写时应该注意的地方。 2、说一说化学反应和反应热之间的关系，比较一下中和热和燃烧热的异同。3、什么是盖斯定律？如何应用？4、总结归纳关于能源的知识。专题一利用键能求反应热方法点拨：在化学反应中，旧化学键断裂时，需要吸收能量；当原子重新组合，形成新化学键生成新物质时，又要释放能量。断裂1 mol化学键吸收的能量或形成1 mol化学键释放的能量，就是该化学键的键能。【例1】某些化学键的键能如下表(kj·mol1)键hhbrbriiclclhclhihbr键能4361931512474

19、31299356(1)1 mol h2在2 mol cl2中燃烧，放出热量_kj。(2)在一定条件下，1 mol h2与足量的cl2、br2、i2分别反应，放出热量由多到少的顺序是_。acl2>br2>i2 bi2>br2>cl2预测1 mol h2在足量f2中燃烧比在cl2中放热 （填“多”或“少”）专题二热化学方程式的书写及正误判断书写热化学方程式是本章学习中的一个难点，这种“难”主要体现在书写时常有如下易错之处：(1)漏写反应物或生成物的聚集状态，其根本原因是没有认识到反应热与物质的聚集状态有关。(2)将h的正、负混淆，其关键是没有体会到“”“”分别表示吸收或放出

20、热量后使体系本身的能量升高或降低了。(3)未注意到化学计量数不同，其反应热的数值也不同。如：h2(g)cl2(g)=2hcl(g) h184.6 kj·mol1h2(g)cl2(g)=hcl(g) h92.3 kj·mol1另外要看清题目的要求，写热化学方程式，答案不是惟一的，但写表示燃烧热的热化学方程式，可燃物的化学计量数必须为1，答案是惟一的。【例2】在25、101 kpa下，1 g甲醇燃烧生成co2和液态水时放热22.68 kj，下列热化学方程式书写正确的是()ach3oh(l)o2(g)=co2(g)2h2o(l) h725.76 kj·mol1b2ch3

21、oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h1 451.52 kj·mol1c2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h725.76 kj·mol1d2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(l)h1 451.52 kj·mol1【例3】在298 k、1.01×105 pa下，将22 g co2通入750 ml 1 mol·l1 naoh 溶液中充分反应，测得反应放出x kj的热量。已知在该条件下，1 mol co2通入1 l 2 mol·l1 naoh溶液中充分反应放出y kj的热量，则c

22、o2与naoh溶液反应生成nahco3的热化学方程式正确的是()aco2(g)naoh(aq)=nahco3(aq) h(2yx) kj·mol1bco2(g)naoh(aq)=nahco3(aq) h(2xy) kj·mol1cco2(g)naoh(aq)=nahco3(aq) h(4xy) kj·mol1dco2(g)2naoh(l)=2nahco3(l) h(8x2y) kj·mol1【变式训练1】已知在298 k,100 kpa下，1 g c8h18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40 kj热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()

23、ac8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(g) h48.40 kj·mol1bc8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l) h5 518 kj·mol1cc8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l) h5 518 kj·mol1dc8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(l) h48.40 kj·mol1【变式训练2】沼气是一种能源，它的主要成分是ch4。0.5 mol ch4完全燃烧生成co2气体和液态h2o时，放出445 kj热量，则下列热化学方程式中正确的是()a2ch4(g)4o2(g)=2co2(g

24、)4h2o(l) h890 kj·mol1bch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l) h890 kj·mol1cch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(l) h890 kj·mol1d.ch4(g)o2(g)=co2(g)h2o(l) h890 kj·mol1【变式训练3】以下几个热化学方程式，能表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的热化学方程式是()ac(s)o2(g)=co(g) h110.5 kj·mol1bc(s)o2(g)=co2(g) h393.5 kj·mol1c2h2(g)o2(g)=2h2o(l)

25、h571.6 kj·mol1dh2(g)o2(g)=h2o(g) h241.8 kj·mol1专题二盖斯定律的应用化学反应无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是一样的。也就是说，化学反应的反应热只与反应物的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。计算反应热时，盖斯定律可简单理解为：如果一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该化学反应的焓变也可由这几个化学反应的焓变相加减而得到。【例4】用ch4催化还原nox，可以消除氮氧化物的污染。

26、例如：ch4(g)4no2(g)=4no(g)co2(g)2h2o(g) h574 kj·mol1ch4(g)4no(g)=2n2(g)co2(g)2h2o(g) h1 160 kj·mol1下列说法不正确的是()a.若用标准状况下4.48 l ch4还原no2生成n2和水蒸气，放出的热量为173.4 kjb.由反应可推知：ch4(g)4no2(g)=4no(g)co2(g)2h2o(l)h<574 kj·mol1c反应转移的电子数相同d反应中当4.48 l ch4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol【例5】如果1个反应可以分几步进行，则各分步反应的反

27、应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题：(1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(c3h8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(c3h6)。丙烷脱氢可得丙烯。已知：c3h8(g)ch4(g)hcch(g)h2(g) h1156.6 kj/molch3ch=ch2(g)ch4(g)hcch(g) h232.4 kj/mol则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为_。(2)已知：na2co3·10h2o(s)=na2co3(s)10h2o(g) h1532.36 kj/molna2co3·10h2o(s)=na2co3·h2o(s)9h2o(g)h2473.63 kj/mol写出na2co3·h2o脱水反应的热化学方程式_。【变式训练4】下列说法中正确的是() a在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 b由“c(s，石墨)=c(s，金刚石)h19 kj·mol1”可知，金刚石比石墨稳定 c在稀溶液中：h(aq)oh(aq)=h2o(