焓变和反应热

一.教学内容：

焓变反应热

二.教学目标：

1. 了解化学反应原理的几种概念模型法。

2. 理解反应热的含义，能判断某反应是吸热还是放热反应。

3. 能从微观角度，运用化学键的知识，解释化学反应中的能量变化。

三.教学重点、难点：

重点：活化能、活化分子、有效碰撞等概念模型及其应用理解反应热的含义、焓变与反应热的关系并能进行简单的计算

难点：活化能、活化分子、有效碰撞等概念模型及其应用理解反应热的含义、焓变与反应热的关系并能进行简单的计算

四.知识分析：

（一）活化能、活化分子、有效碰撞和催化剂等概念模型及其应用：

有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。

活化分子：能够发生有效碰撞的分子称为活化分子。

活化能：活化分子多出来的那部分能量称为活化能，或活化分子的最低能量与反应物分

子的平均能量的差值称为活化能。

催化剂：在化学反应中能够改变化学反应速率，但本身的性质和质量都不会发生变化的

物质。

说明：

1、分子或原子等微粒间的碰撞是物质发生化学反应的必要条件，但不是发生反应的充分条件。有效碰撞是物质发生化学反应的充分必要条件。

2、活化能是指活化分子的最低能量与反应物分子的平均能量之间的差值，它与反应过程

中放出或吸收能量的多少无关。不同的化学键的能量不一样，因此，破坏或减弱化学键以便

启动化学反应的“活化能”也就不一样，不同的化学反应活化能的差别很大。测量活化能的主要方法是测量温度对反应速率的影响。

3、某些反应的活化能几乎为0，是因为在反应前反应物已经成为自由的离子或原子，不再需要用来破坏或减弱化学键以便启动化学反应的“活化能”的缘故。

4、升温或降温可以提高或吸收能量，可影响反应物分子的能量，使分子活化；光、超声

波等也可以改变分子的能量，使分子活化。它们是通过外界提供能量，使部分能量比较低的物质获得能量变成活化分子，从而增大单位体积内活化分子的百分数，增大有效碰撞次数，加快反应速率。

5、催化剂可以降低反应的活化能，使原来没有达到活化分子的分子变成活化分子，从而

提高单位体积内活化分子的百分数，增大有效碰撞次数，加快反应速率。这一点与升高温度

等提供能量的做法不一样。

6、外界条件，如：浓度、温度、压强、催化剂等的改变，都是通过改变单位体积内的活化分子的数目，改变有效碰撞次数，改变反应速率。但不一样的是，浓度和压强，改变的是

单位体积内活化分子的数目，并没有改变活化分子的百分数；而温度和催化剂则是改变单位体积内活化分子的百分数，改变有效碰撞次数，改变反应速率。

（二）反应热和焓变

焓是与内能有关的物理量，反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变（厶H ）决定。

在化学反应过程中所释放或吸收的能量都可用热量（或换成相应的热量）来表示，叫反

应热，又称“焓变”，符号用厶H表示，单位一般采用kJ/mol

说明：

1、化学反应中不仅存在着“物质变化”，还存在着“能量变化”，这种变化不仅以热能的形式体现出来，还可以以光、电等形式表现。

2、如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，就

有部分能量以热的形式释放出来，称为放热反应；如果反应物所具有的总能量低于生成物所

具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物。

一个化学反应是放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小，若断键吸收的总能量小于形成新键释放的总能量，则为放热反应；断键吸

收的总能量大于形成新键释放的总能量，则为吸热反应。

3、焓是与内能有关的物理量，在敞口容器中（即恒压条件下）焓变与反应热相同。

4、从宏观角度：焓变（△ H ）:△ H = H生成物一H反应物

H生成物表示生成物的焓的总量；H反应物表示反应物的焓的总量；△ H为“ + ”表示吸热反应，

△ H为“一”表示放热反应。

5、从微观角度：△ H = E吸收一E放出（微观），其中：E吸收表示反应物断键时吸收的总能量，E放出表示生成物成键时放出的总能量；△H为“ + ”表示吸热反应，△ H为“一”表示放热反应。

6、体系：被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境。放热是体系对环境做功，把能量传递给环境；而吸热则是环境对体系做功，是环境把能量传递给体系。

7、反应热和焓变的单位都是“ kJ/mol或kJ mol 1”，其中mol 1是指每摩尔某一反应，而不是指某一物质的微粒等。

&常见的放热反应有：化合反应、酸碱中和反应、燃烧反应、活泼金属与酸的反应等；常见的吸热反应有：分解反应、碳与一氧化碳的反应、氢氧化钡与氯化铵固体的反应等。

（三）热化学方程式：

热化学方程式：能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。

说明：

1、影响一个化学反应的反应热的因素有：①反应时的温度与压强；②反应物与生成物的状态；③方程式中的计量数。

2、我们可以通过：①注明温度与压强；②注明反应物与生成物的状态；③注明△H的正负；④厶H与计量数成比例等直观地表示化学反应中的热效应。

3、热化学方程式的意义：表明了物质的种类（质变的过程）；表明了物质数量的变化（量变的过程）；表明了化学反应中能量的变化（焓变）。

4、与化学方程式相比，正确书写热化学方程式时应注意：①需注明反应的温度和压强；

因反应的温度和压强不同时，其厶H不同。（对于25C、1O1kPa时进行的反应可以不注明）；

②必须标明各种物质的状态（s、I、g、aq）。（不同物质中贮存的能量不同）；③方程式后面必须标明反应热，吸热反应△H为牛”、放热反应厶H为“ —”；④热化学方程式中各

物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，所以，可以用分数表示；⑤厶H的数值与

反应的系数成比例；⑥不需要注明反应的条件。

5、热化学方程式书写正确的判断：遵循质量守恒定律和能量守恒定律。

【典型例题】