化學(xué)反應與能量的變化教案

　　【要點(diǎn)掃描】

　�。�. 了解反應熱、吸熱反應、放熱反應的概念；

　�。�. 了解反應熱和焓變的涵義，了解焓變的表示符號（ΔＨ）及其常用單位（kＪ/mol），認識ΔＨ的“－”、“＋”與放熱反應和吸熱反應的對應關(guān)系；

　�。�. 掌握熱化學(xué)方程式的涵義和書(shū)寫(xiě)方法；

　�。�. 了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應熱的計算。

　　【知識梳理】

　　一、反應熱、放熱反應和吸熱反應的關(guān)系

　�。�.反應熱是指 。在化學(xué)實(shí)驗中，通常遇到的反應是在敞口容器下進(jìn)行的，此時(shí)的反應熱等于 ，用符號 表示，單位一般采用 。

　�。�.從化學(xué)鍵角度看，反應熱近似等于 ．

　�。�. 的化學(xué)反應是放熱反應， 的化學(xué)反應是吸熱反應．從能量的角度來(lái)看，放熱反應是由于 ，吸熱反應是由于 ．如圖中，a表示 ，b表示 ，該反應的ΔＨ ０．中學(xué)常見(jiàn)的放熱反應有 ；吸熱反應有 ．

　　二、反應熱和焓變

　　1．焓和焓變

　�。�1）焓

　�。�2）焓變（ΔH） ΔH = H（產(chǎn)物）— H（反應物）

　　2．反應熱

　�、哦�義：

　�、品�號：用△H表示 ⑶單位；一般采用

　�、瓤芍苯訙y量，測量?jì)x器叫量熱計

　�、煞磻獰岙a(chǎn)生的原因（微觀(guān)討論）

　　以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)為例：

　�、倩瘜W(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收熱量

　�、诨瘜W(xué)鍵形成時(shí)要釋放熱量

　　吸熱和放熱的差值即為反應熱

　�。�6）反應熱表示方法

　　反應熱是表示化學(xué)反應過(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反應物

　　焓增加→吸熱→則用“ ”表示；

　　焓減少→放熱→則用“ ”表示。（填“+”或“-”）

　　3.反應熱的計算

　�。�1）根據鍵能數據計算；ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。

　�。�2）根據熱化學(xué)方程式計算；將ΔH看作熱化學(xué)方程式中的一項，再按有關(guān)方程式的計算步驟、格式進(jìn)行計算，得出有關(guān)數據。

　�。�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)反應中的 變化，也表明了化學(xué)反應中的' 變化。

　　2.書(shū)寫(xiě)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的數據一般都是在101kPa和25℃時(shí)的數據，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。

　�。�3）要注明反應物和生成物的狀態(tài)。g表示 ，l表示 ，s表示 ;

　�。�4）各物質(zhì)前的化學(xué)計量數表示 ，可以是整數也可以是分數。

　　四、蓋斯定律及其應用

　　蓋斯定律：化學(xué)反應的反應熱只與反應的始態(tài)（各反應物）和終態(tài)（各生成物）有關(guān)，而與具體反應進(jìn)行的途徑無(wú)關(guān)，如果一個(gè)反應可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成的反應熱是相同的，這就是蓋斯定律。

　　【典例精析】

　　例1.對下列化學(xué)反應熱現象，不正確的說(shuō)法是 ( )

　　A．放熱的反應發(fā)生時(shí)不必加熱

　　B．化學(xué)反應一定有能量變化

　　C．吸熱反應需要加熱后才能發(fā)生

　　D．化學(xué)反應熱效應數值與參加反應物質(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)反應的△H前者大于后者的是 ( )

　�、貱(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1 C(s)＋12O2(g)===CO(g)；△H2

　�、赟(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4

　�、跦2(g)＋12O2(g)===H2O(l)；△H5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6

　�、蹸aCO3(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化為氫氣的兩種反應原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJmol－1

　�、贑H3OH(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①中的能量變化如右圖所示

　　C．CH3OH轉變成H2的過(guò)程一定要吸收能量

　　D．根據②推知反應： 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)程的熱效應是相同的�！崩�用蓋斯定律可測某些特別反應的熱效應。

　�、� P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s)； △H1=-2983.2kJ/mol

　�、� P (s,紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s)；△H2=-738.5kJ/mol

　　則白磷轉化為紅磷的熱化學(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

　　試計算該反應的反應熱。

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