高中学习化学选修四全套教案

2/10/20231

如今的地球正在遭受着前所未有的灾难：大气污染加剧、水污染严重，固体废弃物与日俱增、臭氧空洞、酸雨、赤潮、温室效应、水土流失、土地沙漠化等。归根结底，都和化学反应有着密切的关系，我们这一章研究的主要是物质的能量变化，这种能量变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。让我们共同学习、研究化学反应与能量，做好保护地球，保护环境的工作。焓变反应热2/10/20232【思考】1.化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化，请列举学过的有热量变化的相关反应。Mg、P、S、Fe、H2、C、煤、石油、天然气等燃烧；活泼金属与酸反应；酸碱中和反应等要放出热量。氢氧化钡晶体与氯化铵晶体迅速搅拌下反应；CO2与C的反应，CaCO3受热分解，盐类水解反应等要吸收热量。焓变反应热2/10/20233常见的放(吸)热反应放热反应1.金属与酸的反应2.所有的燃烧反应3.酸碱中和反应4.大多数化合反应吸热反应1.氢氧化钙与氯化铵晶体的反应2.C(s)+CO2(g)==2CO(g)3.C(s)+H2O(g)＝＝CO(g)+H2(g)4.大多数分解反应△高温焓变反应热2/10/20234【思考】2.在这些反应中，哪些是我们日常生活中利用到的？化学反应中所释放的能量——当今世界最重要的能源。焓变反应热2/10/20235生活中的放热现象焓变反应热2/10/20236生活中的放热现象焓变反应热2/10/20237生活中的吸热现象焓变反应热2/10/20238生活中的吸热现象焓变反应热2/10/20239一、焓、焓变1.焓：与内能有关的物理量符号：H

决定因素：2.焓变：生成物与反应物的焓值差符号：△H△H=H生成物－H反应物反应物本身的性质物质的状态：g>l>s温度：T↑→H↑压强：P↑→H↑焓变反应热2/10/2023103.在一定条件下，判断某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变(△H)决定4.一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的压力等于外界压力，是在恒压条件下进行的反应，反应的热效应等于焓变。内能和焓变是否完全等同？焓变反应热2/10/202311

在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。恒压条件下的反应热又称焓变。1.符号：△H2.单位：一般采用kJ/mol3.研究对象：一定压强下，敞口容器中发生的反应。4.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热二、焓变反应热焓变反应热2/10/202312go1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时的反应热焓变反应热从断键和成键角度分析2/10/202313【结论】反应完成时，生成物中形成新化学键时释放的总能量（862kJ）比断裂反应物中旧化学键时吸收的总能量（679kJ）大，故为放热反应.该反应的反应热计算为（放热反应）：

ΔH=E（反应物总键能）-E（生成物总键能）

=（436+243）-（431+431）=-184.6(kJ/mol)放热反应：

当生成物分子总键能大于反应物分子中总键能时。△H为“-”或△H<0吸热反应：5.反应热表示方法：

当生成物分子总键能小于反应物分子中总键能时。△H为“+”或△H>0焓变反应热2/10/202314图示可知：

如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出热量，这是放热反应。反之，如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物就需要吸收热量才能转化为生成物，这是吸热反应。焓变反应热放热反应物生成物能量反应过程△H＜0ΔH＝生成物能量－反应物能量吸热反应物生成物能量反应过程△H＞02/10/202315放(吸)热反应中的能量变化反应物总能量高生成物总能量低放热反应反应物总能量低生成物总能量高吸热反应+放出的能量+吸收的能量放热反应:E(反应物)=E(生成物)+能量吸热反应:E(反应物)+能量=E(生成物)焓变反应热2/10/202316★判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法:Ⅰ：H反应物和H生成物的相对大小△H=H生

－H反

若：△H

>0，则为吸热反应，△H为“+”，Q<0

△H<0，则为放热反应，△H为“-”，Q>0Ⅱ：△H=E1

－E2>0为吸热反应

E1不能通过实验测得，∴没有实际的计算意义阅读P3《资料●体系与环境》焓变反应热2/10/202317★判断一个反应是吸热反应还是放热反应的方法:Ⅲ：反应物分子断键时吸收的总能量Σ反与生成物分子形成新化学键时释放的能量Σ生的相对大小△H=Σ反－Σ生若：△H

>0

则为吸热反应△H为“+”

，Q<0△H

<0

则为放热反应△H为“-”

，Q>0Ⅳ：通过实验直接测得→掌握中和热的测定键能:破坏1mol共价键吸收的能量或形成1mol共价键放出的能量键能恒取正值焓变反应热2/10/202318放热反应吸热反应表现行式△H﹤0或△H为“—”△H﹥0或△H为“+”能量变化生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能联系键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。焓变反应热比较：放热反应和吸热反应2/10/2023196.反应热计算

【例1】1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=

kJ/mol。【例2】

拆开lmolH-H键、lmolN-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，1molH2生成NH3的反应热为

。＋131.5焓变反应热2/10/202320【例2】

拆开lmolH-H键、lmolN-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，1molH2生成NH3的反应热为

。分析：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)，因拆开lmolN-H键和生成lmolN-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：△H

=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-

2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol而lmolH2只与1/3

molN2反应.所以此题lmolN2生成NH3的反应热△H=

-92kJ/mol。lmolH2生成NH3的反应热△H=-30.67kJ/mol。-92KJ/mol-30.6KJ/mol焓变反应热2/10/202321小结反应热、焓变从焓变角度看：ΔH＝生成物的焓－反应物的焓从反应热角度看：ΔH＝生成物能量－反应物能量从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能放热反应：吸热反应：ΔH＜0或ΔH为“－”ΔH＞0或ΔH为“＋”焓变反应热2/10/2023221、下列叙述正确的是（）A.化学反应一定伴随热量的变化B.凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热C.若△H<0，则反应物的能量高于生成物的能量D.若△H>0，则反应物的能量高于生成物的能量2、已知：H+H═H2；△H=－436KJ/mol，则下列叙述正确的是（）A.2个H原子的能量高于1个H2的能量B.2个H原子的能量低于1个H2的能量C.H原子比H2分子稳定D.H2分子比H原子稳定ACAD随堂练习焓变反应热2/10/2023233、下列变化过程中会放出热量的是（