2023学年完整公开课版3

选修4第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化庆典时的烟火钢铁的炼制火苗【复习回顾】：化学反应过程中既有物质变化，同时又总是伴随着能量的变化.在我们以前所学的化学反应中有哪些是放热反应？有哪些是吸热反应？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应.吸热反应：放热反应：多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳.一、焓变反应热(1)什么是焓变？(2)如何从微观与宏观角度判断一个化学反应是放热反应还是吸热反应？1.焓变反应热(1)焓变。①焓(H)：与内能有关的物理量。②焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。(2)反应热。①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。②与焓变的关系：_____条件下的反应热等于焓变，单位_________。恒压kJ·mol-12.化学反应中能量变化的原因(1)微观角度。放热吸热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能ΔH＝[436kJ/mol＋243kJ/mol]－431kJ/mol×2＝－183kJ/mol从断键和成键角度分析(2)宏观角度。ΔH＝生成物能量－反应物能量3.化学反应过程中能量变化的表示(1)放热反应：ΔH为“___”或ΔH___0。(2)吸热反应：ΔH为“___”或ΔH___0。

－＜＋＞一、反应热和焓变.1.反应热：化学反应过程中所吸收或放出的热量.2.焓变：在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变.符号：∆H单位：kJ/mol规定：当∆H为“－”（∆H<0）时，为放热反应；当∆H为“＋”（∆H>0）时，为吸热反应.小结：二、放热反应和吸热反应的比较用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。【特别提醒】(1)放热反应与吸热反应所研究的对象是化学变化，不是物理变化。例如：水的三态变化时的能量变化不属于放热反应或吸热反应。(2)反应热的大小决定于反应物所具有的总能量和生成物所具有的总能量的差值，与反应条件无关。1.吸热反应不加热就不会发生。()分析:有些吸热反应不需要加热，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应。2.反应热与热量的单位相同。()分析:二者不同，前者为kJ·mol－1,后者为kJ，不能混淆。××3.反应开始前需要加热的反应一定是吸热反应。()分析:如碳的燃烧反应，虽然该反应是放热反应，但反应开始前需要加热。×【典例1】(2012·池州高二检测)根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是()A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B.该反应的焓变大于零C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应【思路点拨】解答本题时要注意以下三点：(1)宏观上，反应物的总能量＜生成物的总能量是吸热反应。(2)微观上，断键吸收的能量＞成键放出的能量是吸热反应。(3)反应吸热或放热与反应条件无必然关系。【解析】选D。因为碳酸钙受热分解是吸热反应，CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，故A、B项正确；C项，在CaCO3中，Ca2+和CO32-之间存在离子键，CO32-中，C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键放出能量，C项正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。【延伸探究】(1)化学反应中的能量变化都是热量的变化吗？提示：不是，化学反应中的能量变化主要是热量的变化，也有其他能量的变化，如燃烧时还有光能的释放。(2)使用催化剂加快化学反应速率的原因是降低了该反应的反应热吗？提示：不是，催化剂只是改变了反应的路径，并没有改变反应物和生成物的总能量，它们之间的能量差没有改变，故反应热不变。【变式备选】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.生成物总能量一定低于反应物总能量B.酒精可用作燃料，说明酒精燃烧是释放能量的反应C.干冰气化需要吸收大量的热，这个变化是吸热反应D.同温同压下，H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：(1)任何物质的燃烧反应一定放出热量。(2)生成物的能量与反应物的能量大小关系不固定。【解析】选B。A项，也可能有生成物的总能量高于反应物总能量的反应，吸热反应就属此类，故A错误；C项，干冰气化是物理变化，不是化学变化，故C错误；根据ΔH=生成物的焓值-反应物的焓值，可知焓变与反应条件无关，故D错误。

【交流与讨论】：二、热化学方程式.

能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式.

观察以上热化学方程式，分析其与普通的化学方程式有何不同？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/molHH2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol

1.热化学方程式包含物质变化和能量变化两个部分，二者缺一不可.

普通化学方程式只包含物质变化一个部分.物质变化能量变化H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa

2.热化学方程式需注明反应时的温度和压强.对于25℃、101kPa时进行的反应可不注明.

普通化学方程式不需注明温度和压强.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol123.热化学方程式需注明各物质的状态.

普通化学方程式不需注明物质的状态.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/mol4.热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数.

普通化学方程式中化学计量数表示原子、分子数目，只能为整数，不能为分数.H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H=－241.8kJ/mol12H2(g)+O2(g)==H2O(l)△H=－285.8kJ/mol12书写热化学方程式的注意点：

1.需注明反应的温度和压强(如在25℃、101kPa下进行的反应，可不注明).2.应注明反应物和生成物的状态.3.对于相同的反应，当化学计量数不同时，其△H不同.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/molA.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/mol

1.（05全国卷I第13题)已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A【课堂练习】：2.(06·江苏)下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是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.①②③c三、中和反应反应热的测量.1.实验原理和步骤.(1).中和热的定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH20，这时的反应热叫做中和热.(2).实验步骤：

用量筒量取50mL0.50mol/L的盐酸，测其温度,倒入量热计；另用量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入量热计中，边加边用玻璃棒搅拌.观察反应中溶液温度的变化过程，作好记录并进行数据处理.2.实验操作.【交流与讨论】：①.实验成功的关键是什么？防止热量的散失.

②.为了达到此目的，实验过程中采取了哪些措施？双层烧杯、碎泡沫塑料、盖板.【实验注意事项】：

a.为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，可以采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应.

b.实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用.

c.要使用同一支温度计.分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干.温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数.d.操作时动作要快，尽量减少热量的散失.

e.实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低.3.实验数据处理.

a.取三次测量所得数据的平均值作为计算依据.【思考】：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？b.计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n【课堂练习】：（2004苏州一模-19）试回答下列中和热测定的有关问题.(1).实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·L－1盐酸、0.55mol·L－1NaOH溶液，尚缺少的实验用品是___________________.(2).实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环