高中化学选修四第一章节教案——化学反应与能量

第一章化学反应与能量

教学目标

1．了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。

2．了解反应热和焓变的涵义、符号和一般采用的单位。

3．认识能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应和生成物的质量。

4．认识热化学方程式的意义。

（第一讲）化学反应与能量的变化

知识点一、焓变（反应热）

1．概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量，都可以用热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”

2．符号：ΔH

3．单位：kJ/mol

知识点二、吸热反应与放热反应

1．分析反应物与生成物总能量相对大小（关注反应前后的状态）

ΔH =生成物总能量—反应物总能量；

____热反应△H>0 ____放热反应△H<0

拓展：物质三态间的能量大小

2．分析键能（关注反应过程）

化学变化一定生成新的物质。形成新的化学键，故必然要破坏旧的化学键。

化学反应在本质上来说也就是旧键的断裂和新键的形成过程。

E 1为旧化学键断裂吸收能量，也表示反应的活化能。

E2为新化学键形成放出能量，能量差E2-E 1表示反应热。

ΔH=反应物总键能—生成物总键能

注：（1）某化学键键能 = 断开1mol该键需要吸收的能量 = 形成1mol该键能放出的能量

（2）存在化学键断裂的过程不一定是化学反应

3．常见吸放热反应

（1）放热反应

①所有的燃烧反应②所有的中和反应

③活泼金属单质与水或酸的反应④大部分化合反应

（2）吸热反应

①大部分分解反应②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O BaCl2+2NH3↑+10H2O

③C+H2O CO+H2 ④CO2+C2CO

注：反应的热效应与反应条件无关

1．已知反应A＋B C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ C ）

A．A的能量一定高于C

B．B的能量一定高于D

C．A和B的能量总和一定高于C和D的能量总和

D．因该反应为放热反应，故不必加热就可自动进行

2．已知破坏1 mol H—H 键、Cl—Cl 键、H—Cl 键分别需要吸收436 kJ、243 kJ、432 kJ 能量，则由H2与Cl2生成1 mol HCl 总的过程需要（ C ）

A．放热185 kJ B．吸热185 kJ B．吸热185 kJ

C．放热92.5 kJ D．吸热92.5 kJ D．吸热92.5 kJ

3．由右图分析，有关叙述正确的是（ D ）

A．A→B＋C 和B＋C→A 两个反应吸收或放出的能量不等

B．A→B＋C 是放热反应

C．A 具有的能量高于B 和C 具有的能量总和

D．A→B＋C 是吸热反应，则B＋C→A 必然是放热反应

知识点三、反应热大小比较

（1）同一反应——生成物的状态不同时：

A(g)十B(g)=C(g)；△H1<0 A(g)+B(g)=C(1)；△H2<0

△H2<△H1因为C(g)=C(1)；△H3<0

（2）同一反应——反应物状态不同时：

S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H1<0 S(s)+O2(g)=SO2(g)；△H2<0

△H1<△H2因为S(g)>S(s)；△H3<0

（3）两个有联系的不同反应相比：

C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H1<0 C(s)+ O2(g)=CO (g)；△H2<0 定有△H1 < △H2。

注：比较两个反应的△H 大小时，一定要考虑符号

1．根据以下3个热化学方程式：

2H2S(g)+3O2(g)＝2SO2(g)+2H2O(l) △H1＝-Q1 kJ/mol

2H2S(g)+O2(g)＝2S (s)+2H2O(l) △H2＝-Q2 kJ/mol

2H2S(g)+O2(g)＝2S (s)+2H2O(g) △H3＝-Q3 kJ/mol

判断△H1、△H2、△H3三者关系正确的是（ C ）

A．△H1>△H2>△H3 B．△H1>△H3>△H2

C．△H3>△H2>△H1 D．△H2>△H1>△H3

2．在相同温度下，4g H2完全燃烧生成液态水释放热量571.6 kJ，如果4g H2完全燃烧生成气态水，释放热量要比571.6 kJ（ B ）

A．大 B．小 C．相等 D．不能确定

3．已知：2CO2(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566KJ/mol；Na2O2（s）+CO2（g）

=Na2CO3（s）+1/2 O2（g）△H=-226kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是（ C ）

A．CO的燃烧热为283 kJ

B．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C．2Na2O2（s）+2CO2（s）=2Na2CO3（s）+O2（g）△H＞-452 kJ/mol

D．具体可推知如1molCO（g）与Na2O2（s）反应，放出热量小于509 kJ

识点四、热化学方程式

1．意义：表示参加反应的物质变化和能量变化的关系的化学方程式

2．热化学方程式的书写：

（1）注明反应条件：反应热与测定条件（温度、压强）有关，绝大多数反应热是在25℃、101kPa 下测定，可省略不写

（2）注明物质状态：分别用 s 、 l 、 g 、 aq 表示固体、液体、气体和溶液

（3）注明焓变值：ΔH应包括符号（“+”或“-”），数值和单位

（4）注意守恒关系：物质守恒（化学方程式配平）和能量守恒（焓变值与化学计量数对应）

（5）区别于普通化学方程式：不再标注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等

3．热化学方程式的化学计量数

（1）只表示反应物与生成物的物质的量，所以可以为整数、分数、小数

（2）必须与ΔH相对应，化学计量数扩大或缩小一定倍数时，ΔH也随之扩大或缩小相同倍数，可逆反应交换反应物和生成物的位置时，ΔH要变号

（3）可逆反应的ΔH表示的是假设反应进行到底时的热效应

1．热化学方程式C(s)＋H2O(g) = CO(g)＋H2(g)；ΔH＝+131.3kJ/mol表示（ C ）

A．碳和水反应吸收 131.3kJ能量

B．1mol 碳和 1mol 水反应生成一氧化碳和氢气并吸收 131.3kJ热量

C．1mol 固态碳和 1mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热 131.3kJ

D．1 个固态碳原子和 1分子水蒸气反应吸热 131.1kJ

2．下列说法正确的是（ C ）

A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可

B．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式

C．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应