化學(xué)反應(yīng)與能量的變化教案
【要點(diǎn)掃描】
１. 了解反應(yīng)熱、吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的概念；
２. 了解反應(yīng)熱和焓變的涵義，了解焓變的表示符號(hào)（ΔＨ）及其常用單位（kＪ/mol），認(rèn)識(shí)ΔＨ的“－”、“＋”與放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
３. 掌握熱化學(xué)方程式的涵義和書寫方法；
４. 了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。
【知識(shí)梳理】
一、反應(yīng)熱、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的關(guān)系
１.反應(yīng)熱是指 。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通常遇到的反應(yīng)是在敞口容器下進(jìn)行的，此時(shí)的反應(yīng)熱等于 ，用符號(hào) 表示，單位一般采用 。
２.從化學(xué)鍵角度看，反應(yīng)熱近似等于 ．
３. 的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)， 的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)．從能量的角度來(lái)看，放熱反應(yīng)是由于 ，吸熱反應(yīng)是由于 ．如圖中，a表示 ，b表示 ，該反應(yīng)的ΔＨ ０．中學(xué)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)有 ；吸熱反應(yīng)有 ．
二、反應(yīng)熱和焓變
1．焓和焓變
（1）焓
（2）焓變（ΔH） ΔH = H（產(chǎn)物）— H（反應(yīng)物）
2．反應(yīng)熱
⑴定義：
⑵符號(hào)：用△H表示 ⑶單位；一般采用
⑷可直接測(cè)量，測(cè)量?jī)x器叫量熱計(jì)
⑸反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因（微觀討論）
以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)為例：
①化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收熱量
②化學(xué)鍵形成時(shí)要釋放熱量
吸熱和放熱的差值即為反應(yīng)熱
（6）反應(yīng)熱表示方法
反應(yīng)熱是表示化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中整個(gè)體系的能量（即焓）增加或者減少的量值，
ΔH =H產(chǎn)物—H反應(yīng)物
焓增加→吸熱→則用“ ”表示；
焓減少→放熱→則用“ ”表示。（填“+”或“-”）
3.反應(yīng)熱的計(jì)算
（1）根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算；ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算；將ΔH看作熱化學(xué)方程式中的一項(xiàng)，再按有關(guān)方程式的計(jì)算步驟、格式進(jìn)行計(jì)算，得出有關(guān)數(shù)據(jù)。
（3）蓋斯定律
三、熱化學(xué)方程式
1.熱化學(xué)方程式的概念： 的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。熱化學(xué)方程式不僅表示了化學(xué)反應(yīng)中的 變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的' 變化。
2.書寫熱化學(xué)方程式時(shí)的注意點(diǎn)
（1）要注明 ，但中學(xué)化學(xué)中所用ΔH的數(shù)據(jù)一般都是在101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù)，因此可不特別注明；
（2）需注明ΔH的“+”與“—”，“+”表示 ，“—”表示 ；比較ΔH的大小時(shí)，要考慮ΔH的正負(fù)。
（3）要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。g表示 ，l表示 ，s表示 ;
（4）各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示 ，可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。
四、蓋斯定律及其應(yīng)用
蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)（各反應(yīng)物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無(wú)關(guān)，如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成的反應(yīng)熱是相同的，這就是蓋斯定律。
【典例精析】
例1.對(duì)下列化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象，不正確的說(shuō)法是 ( )
A．放熱的反應(yīng)發(fā)生時(shí)不必加熱
B．化學(xué)反應(yīng)一定有能量變化
C．吸熱反應(yīng)需要加熱后才能發(fā)生
D．化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值與參加反應(yīng)物質(zhì)多少有關(guān)
解題體會(huì)：
例2.下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是 ( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1 C(s)＋12O2(g)===CO(g)；△H2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4
③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)；△H5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；△H7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
解題體會(huì)：
例3.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJmol－1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJmol－1
下列說(shuō)法正確的是 ( )
A．CH3OH的燃燒熱為192．9 kJmol－1
B．反應(yīng)①中的能量變化如右圖所示
C．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程一定要吸收能量
D．根據(jù)②推知反應(yīng)： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－192．9kJmol－1
解題體會(huì)：
例4. ( )已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是
A． H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)；△H= +242kJmol-1
B． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；△H= -484kJmol-1
C． H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g)；△H= +242kJmol-1
D． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)；△H= +484kJmol-1
解題體會(huì)：
例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H= —571.68kJmol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H= —282.9kJmol-1
某H2和CO的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kJ熱量，同時(shí)生成3.6g液態(tài)水，則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為 ( )
A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．2：3
解題體會(huì)：
例6.在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )
A．CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；△H= +725.8 kJ/mol
B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -1452 kJ/mol
C．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -725.8 kJ/mol
D．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= +1452 kJ/mol
解題體會(huì)：
例7. 科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過(guò)程的熱效應(yīng)是相同的。”利用蓋斯定律可測(cè)某些特別反應(yīng)的熱效應(yīng)。
① P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s)； △H1=-2983.2kJ/mol
② P (s,紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s)；△H2=-738.5kJ/mol
則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式 。相同的狀況下，能量較低的是 ；白磷的穩(wěn)定性比紅磷 （添“高”或“低”）。
例8.CH3-CH3→CH2=CH2+H2，有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下：
化學(xué)鍵 C-H C=C C-C H-H
鍵能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3
試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱。
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