化学选修4 第一章 第一节 教案

第一节化学反应与能量的变化

（第一课时）反应热,焓变

一学习目标: 反应热,焓变

二学习过程

1、引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有

思考

1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？

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。

反应物具有的总能量>生成物具有的总能量

2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？

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。

反应物具有的总能量<生成物具有的总能量

2、反应热,焓变

化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）

化学反应的实质是反应物分子中的化学键断裂，形成新的化学键，从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相符的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。

化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量（或换算成相应的热量）表达式，叫做反应热，又称“焓变”。符号：∆H，单位：kJ/mol或k J·mol—1

∆H为“－”为放热反应；∆H为“＋”为吸热反应

思考:能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？体系的能量如何变化？升高是降低？环境的能量如何变化？升高还是降低？规定放热反应的ΔH 为“－”，是站在谁的角度？体系还是

环境？放热反应ΔH为“—”或ΔH〈0吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0

回答：能量是由化学能转变成热能，从体系里转移到外界，放热反

应ΔH 为“－”，是站在体系的的角度。

∆H ＝E （生成物的总能量）－E （反应物的总能量）

∆H ＝E （反应物的键能）－E （生成物的键能）

3、例题讲解：

1、1molC 与1molH 2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H 2(g)，需要吸收131.5kJ 的热量，该反应的反应热为△H=

kJ/mol 。 回答：+131.5

2、拆开lmol H —H 键、lmol N －H 键、lmolN ≡N 键分别需要的能量是436kJ 、391kJ 、946kJ ，则1mol N 2生成NH 3的反应热为

，1mol H 2生成NH 3的反应热为 。 讲解:

N 2(g)＋3H 2(g)＝2NH 3(g)，因拆开lmol N —H 键和生成lmol N —H 键吸收和释放出的能量相等，所以此反应的反应热计算如下：

946kJ/mol×1 +3mol×436kJ/mol -2mol×3×391kJ/mol=-92kJ/mol ，即此题lmolN 2生成NH 3的反应热△H = -92kJ/mol 。

而lmol H 2只与1/3mol N 2反应，所以反应热△H=（-92/3）kJ/mol=-30.7kJ/mol 。

3、H 2 + F 2 = 2HF H 2 + Cl 2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF 和2 molHCl 时，哪个反应放出的热量多？

若干化学键的键能（ kJ/mol ，25 ℃）

讲解：1molH-H 键键能436KJ 、F-F 键键能157KJ 、H-F 键键能为568KJ ，lmolH 2生成2molHF 的反应热△H = 反应物的键能-生成物的键能：436KJ/mol×1 +157KJ/mol×1 -568KJ/mol×2mol=-543KJ ；

1molCl-Cl 的键能为243KJ 、H-Cl 的键能为432KJ ，1molH 2生成2molHCl 的反应热△H = 反应物的键能-生成物的键能：436KJ/mol×1 +243KJ/mol×1-432KJ/mol×2mol=-185KJ

4、下列说法正确的是（C ）

A 、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

B、放热的反应在常温下一定很易发生

C、反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

D、分解反应一定是吸热反应

讲解：

需要加热的反应不一定是吸热反应，比如燃烧是放热反应，要先点燃；同理放热反应不一定常温下就能很容易反应。分解反应大多数是吸热反应，但不是绝对。

5、反应C(石墨) → C(金刚石)是吸热反应,由此可知（A、B）

A、石墨比金刚石更稳定

B、金刚石和石墨可以相互转化

C、金刚石比石墨稳定

D、金刚石和石墨不能相互转化

讲解：

石墨转化成金刚石需要能量，说金刚石的能量比石墨高，所以石墨更稳定。

第一节化学反应与能量的变化

（第二课时）

一学习目标：书写表示化学反应热的化学方程式

二学习过程

1．复习回忆

1）、催化剂为什么能够加快反应速度？

2）、什么是有效碰撞、活化分子、活化能？

3）、化学反应中能量变化的主要原因？

4）、什么是反应热（焓变）

2．引入

阅读课本：例1与例2（书本p3,p4）

与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？

热化学方程式指明反应的温度和压强（对25℃、101KPa时可不注明），其次方程式中所有的反应物和产物都用括号注明了它们反应时的状态。式子后写出了反应热△H，还注明了“＋”，“－”

正确书写热化学方程式应注意哪几点？

3、热化学方程式的书写

1）热化学方程式定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2）正确书写热化学方程式应注意：

（1）书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，（为什么？）而常温、常压可以不注明，即不注明则是常温、常压。（不同温度、压强，其反应热不同）

（2）标出了反应物与生成物的状态，（为什么要标出？）（当物质的聚集状态不同时，反应热也不同）

（3）写出了反应热，还注明了“＋”，“－”

（4）方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。

4．注意点：

反应物和生成物前的系数它代表了什么？在方程式中∆H它表示了什么意义？∆H的值与什么有关系？

热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。∆H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量，∆H的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。

例题讲解：

1、依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

1molN2（气态）与适量H2（气态）起反应，生成NH3（气态），放出92.2kJ的热量。

N2 (g) + 3H2 (g) = 2 NH3 (g) △H ＝－92.2kJ/mol

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和H2O(l)时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是()

A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝＋890 kJ/mol

B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝-890 kJ/mol

C．1/2CH4(g)＋O2(g)===1/2CO2(g)＋H2O(l)

ΔH＝-890 kJ/mol

D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝-890 kJ/mol

0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出445 kJ热量，即1 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出890 kJ热量．D答案对