高一化学学案：互动课堂第二单元化学反应中的热量

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精互动课堂疏导引导1.化学反应中的能量变化(1)化学反应的基本特征都有新物质生成，常伴随能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。能量的变化通常表现为热量的变化。注意：当两个不同温度的导热体互相接触时，温度高的导热体的温度下降，温度低的导热体的温度上升，这表明两种导热体之间有能量的交换。这种能量交换的形式有别于功，它是由温度的差别而引起的.体系与环境之间由于温度不同而传递的能量，叫做热量。只有在体系与环境之间以热的形式交换能量时，才有热量存在.一个孤立的体系与环境没有能量交换，即使体系内部发生了化学变化而引起温度变化，这个体系与环境之间也无热量交换。在热力学中，热量的概念是指变化过程中一种交换的能量.它跟通常说的“冷"“热”和体系内含有多少“热能”都不是一回事.“冷"“热”是指物质温度的高低,“热量"是指体系的内能中跟温度有关的那部分能量。因此，不要将热量跟“冷"“热”“热能”混淆起来。(2）化学反应按热量的变化分类按反应过程中热量的变化,能常把化学反应分为：①放热反应:有热量放出的化学反应。②吸热反应：吸收热量的化学反应。(3)吸热及放热的原因放热是由于反应物的总能量大于生成物的总能量(E反＞E生）。吸热是由于反应物的总能量小于生成物的总能量（E反＜E生)。（4）常见的放热、吸热反应①常见的放热反应:a。所有的燃烧反应；b。酸碱中和反应;c。金属与酸生成H2的反应;d.大多数的化合反应。②常见的吸热反应举例：a。C（s）+CO2（g）2CO(g)b.C(s)+H2O（g）CO（g）+H2（g)c.Ba(OH)2·8H2O（s)+2NH4Cl(s)====BaCl2(aq)+2NH3(g）+10H2O（l)d。大多数的分解反应（5）化学反应中,生成物和反应物的总能量一般是不相等的,但整个反应中的能量是守恒的.反应物和生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热；若反应物和生成物两者的总能量比较接近，则化学反应中的放热和吸热肯定不明显。2。反应热(1)定义：化学反应在生成新物质的同时，常伴随能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化，即表现为放出热量和吸收热量。在化学反应过程中放出或吸收的热量通常叫做反应热，反应热用符号“ΔH”表示，单位一般采用kJ·mol-1。放热反应中的ΔH为“-"或ΔH＜0；吸热反应中的ΔH为“+”或ΔH＞0。（2)反应热与化学键键能的关系共价键的键能是指生成1mol键放出的能量或破坏1mol该键所消耗的能量。键能越大，共价键越不易破坏，形成的物质越稳定;则该物质本身所具有的能量越低。化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了变化。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了。在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互吸引，在形成新化学键时，由于原子间的相互作用而放出能量。化学反应的反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。根据化学键能的大小可粗略计算化学反应的反应热.化学反应的反应热ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和.(3)反应热图示3.热化学方程式（1）定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。（2)书写原则：①要注明反应物和生成物的聚集状态，物质呈现哪一种聚集状态,与它们所具有的能量有关。②热化学方程式的化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子数，它可以是整数,也可以是分数.对于同一反应来说，化学计量数不同，其ΔH也不同,ΔH的数值与化学计量数成正比。③要表明反应放出或吸收的热量的数值和单位.放热反应的ΔH为“—”，吸热反应的ΔH为“+"。④要注明反应的温度和压强，因反应的温度和压强不同时，其ΔH也不同.当然，首先应该写出正确的（已经配平了的)普通化学方程式.若ΔH是在298K、1.01×105Pa下测定的，可不注明温度和压强。ΔH只能写在化学方程式的右边，并用“；"隔开.一定要用g、l、s标明各物质的状态.如氢气在氧气中燃烧生成液态水（298K、1.01×105Pa）的热化学方程式可表示为：2H2（g）+O2（g）====2H2O(l)ΔH=—571.6kJ·mol-1或H2(g)+O2（g）====H2O（l）ΔH=—285.8kJ·mol-1（3）热化学方程式的意义和读法①意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。②读法：如H2(g）+O2（g)====H2O（g）ΔH=—241。8kJ·mol-1，读为：1mol气态H2与mol气态O2反应生成1mol水蒸气，放出241。8kJ的热量.注意:a.读出外界的温度和压强(298K、1。01×105Pa可不必读出）。b.读出各反应物和生成物的物质的量及其名称和状态。c。读出该反应中吸收或放出的热量。活学巧用1。关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是(）A。需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B.化学反应中的能量变化，除了热量外,还可以是光能、电能等C.化学反应过程中的能量变化，也服从能量守恒定律D.反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应思路解析：对于化学反应中的能量变化，要注意以下几点：一是服从能量守恒定律;二是形式可以多样，如燃烧时就有光能放出，电池中的化学反应放出电能等。一个反应是否需要加热与反应是吸热反应还是放热反应无关.一个化学反应的发生有时需要达到一定温度才进行，或需要达到一定温度才能较快进行，若反应吸收的热量小于放出的热量，就是放热反应。答案：A2。下列物质加入水中，显著地放热的是(）A。固体NaOHB。生石灰C.无水乙醇D。蔗糖思路解析：初中阶段已知NaOH固体、浓H2SO4溶于水会放热，生石灰加入水中发生反应：CaO+H2O====Ca(OH)2，该反应为放热反应，蔗糖固体溶于水、乙醇溶于水，溶液温度无显著的变化.答案：AB3。炎热的夏季里，能喝上一口冰镇饮料是多么惬意的时刻。目前，一种人称“摇摇冰”的即饮即用饮料开始上市.所谓“摇摇冰"是指吸食前将饮料隔离层中的制冷物质和水混合摇动，能使罐中饮料冷却.若该制冷物质可以在下列物质中选择，它应该是（）A。氯化钠B.固体硝酸铵C。生石灰D.固体氢氧化钠思路解析:氯化钠溶于水，无显著热量变化；生石灰和固体氢氧化钠溶于水会显著放热，不能作致冷剂；只有硝酸铵固体溶于水会吸热,可作致冷剂。答案：B4.下列各图中表示正反应是吸热反应的是（）思路解析：化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热量变化.当反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量时，反应物转化为生成物的过程中,反应体系就会向环境放出热量，这是放热反应；反之如果反应物具有的总能量小于生成物所具有的总能量时，反应物需要吸收环境的能量才能转化为生成物，这就是吸热反应。解读图示可知，A反应过程中反应物总能量低于生成物总能量，B、D反应过程中反应物总能量高于生成物总能量，C反应过程中反应物总能量等于生成物总能量,因此只有A反应过程中的正反应是吸热反应.答案：A5.已知H—H键能为436.0kJ·mol—1、Cl—Cl键能为242.7kJ·mol-1、H-Cl键能为431。8kJ·mol-1.问反应H2+Cl2====2HCl是吸热反应，还是放热反应？思路解析：根据化学键的键能可粗略计算该化学反应的反应热.ΔH=反应物的键能总和—生成物的键能总和=［436。0+242。7—431.8×2］kJ·mol—1=-184.9kJ·mol-1＜0答案:H2+Cl2====2HCl是放热反应.6。（1）炭在火炉中燃烧很旺时，在往炉膛底内的热炭上喷洒少量水的瞬间，炉子内火会更旺这是因为___________。（2)如果欲使炉内炭更充分燃烧，下列措施可行的是___________。A。向炉内喷吹空气B.把块状煤碾碎C.使用H2O作催化剂D。提高炉膛内的温度思路解析：往炉膛底热炭上喷洒少量水，即是高温下炽热炭与H2O反应：C（s)+H2OCO（g)+H2(g），这样炭经反应变成气体燃料，燃烧时与空气接触充分，燃烧充分且快，所以炉火更旺。要想使炭充分燃烧，只能适当吹入空气,使之燃烧时有足够O2，再者是将炭块碾碎，增大与空气接触面积，使用催化剂或提高炉内温度只能使反应更快的完成燃烧过程,并不能提供使炭燃烧更充分的条件.答案：（1）炭与水反应生成CO和H2，燃烧更快火焰更旺。（2）AB7。沼气是一种能源,它的主要成分是CH4.0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445kJ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=+890kJ·mol—1B.CH4（g）+2O2（g)====CO2(g）+2H2O（l）ΔH=+890kJ·mol—1C。CH4(g）+2O2（g）====C