高一化学学案：知识梳理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，业必贵于专精第二单元化学反应中的热量知识梳理一、化学反应中的热量变化1。放热反应和吸热反应（1）放热反应：化学上把有热量放出的化学反应称为放热反应。(2)吸热反应:把吸收热量的化学反应称为吸热反应.（3）比较:放热反应吸热反应表现形式ΔH＜0ΔH＞0能量变化反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物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ΔH=ΔH(生成物）-ΔH(反应物)。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（4）表示方法:用ΔH表示,它既有数值的大小，又有正负。其中放热反应,规定ΔH为“—"或ΔH＜0;吸热反应，规定ΔH为“+”或ΔH＞0。单位一般采用kJ·mol—1。2。热化学方程式(1）概念：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。（2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化,也表示了化学反应中的能量变化。（3）书写:与普通化学方程式相比，书写热化学方程式应注意：①热化学方程式中各物质应标明状态，用g、l、s分别表示气态、液态和固态.若为同素异形体，还要注明名称。因为物质所处的聚集状态不同时，它所具有的能量是不同的。②ΔH标在化学方程式后面。同时注意ΔH的符号，反应放热，ΔH＜0；反应吸热,ΔH＞0。③热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用整数,也可以用分数表示。因为该化学计量数表示物质的物质的量，不表示物质的分子或原子数。3.反应放出或吸收的热(ΔH)的简单计算及比较（1）反应物各物质的物质的量与ΔH的值成正比。（2)ΔH等于一定物质的量的生成物化学键形成时所释放的总能量减去一定物质的量的反应物化学键断裂时所消耗的总能量。(3)某种物质的状态或晶型不同会引起反应热的差异，计算时可将热化学方程式进行“加减”后，根据反应过程放出或吸收的热比较大小。二、燃料燃烧释放的热量1。当今社会的主要能源:有煤、石油、天然气等化石燃料。2。从化学键的角度来看化学反应的实质与能量变化的关系（1)从化学键角度看化学反应的实质:反应物的旧化学键的断开过程和生成物的新化学键的形成过程。（2）从能量变化看实质：先断开旧的化学键需要吸收能量，后形成新的化学键需要释放能量。（3）从反应的全过程看化学反应的能量变化：若反应过程中，断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，即反应物(可燃物与氧气或其他助燃剂)的总能量小于生成物的总能量，则反应的总过程就吸收能量；若反应过程中，断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，即反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应的总过程就放出能量。3。燃料燃烧过程放出能量的大小(1)定性判断：燃料燃烧过程放出能量的大小，决定于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小.（2)定量计算：一定物质的量的燃料燃烧释放出的热量等于一定物质的量的生成物化学键形成时所释放的总能量减去一定物质的量的反应物（可燃物与氧气或其他助燃剂)化学键断裂时所消耗的总能量，反应物化学键断裂时所消耗的总能量越少,生成物化学键形成时所释放的总能量越多，燃料放出的热量越多。4.提高燃料的使用效率（1）燃料利用还存在的亟需解决的问题有:①煤和石油燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘和CO有毒气体。②有些煤灰水分含量大，水分多，发热值较低.③某些燃料燃烧排放的废气中含有SO2和氮的氧化物，直接排放到大气中会污染空气并形成酸雨。(2）为解决燃料燃烧存在的问题需要研究涉及的问题有：①化石燃料完全燃烧的条件，减少燃料燃烧产生的热量损耗技术，提高燃料利用率的措施。②防止燃料燃烧造成环境污染的方法。③通过化学方法把化石燃料转化成洁净燃料。④开发氢能、核能、太阳能等洁净高效的新能源。知识导学一、回顾质量守恒定律的内容参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,这个规律叫做质量守恒定律。二、回顾能量守恒定律的内容能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从另一种形式转化成另一种形式；或者从一个物体转移到另一个物体。三、化学能可以理解为在物质所贮存的能量中，能在化学变化中表现出来的那部分能量.在化学变化中化学能与其他类型的能量进行相互转化。化学反应中不会产生能量，只是进行能量的转化，由一种能量转化为另一种能量，或由一种物质转移到另一种物质。此过程中总能量不增加，也不减少。通过研究化学反应中能量变化的原理可知：化学反应的过程，也可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等释放出来,或者是热能等转化为物质内部的能量被“贮存”起来的过程。四、化学反应的热量变化通常化学反应中能量变化表现为热量变化.若用E来表示能量,则当E(反应物）＞E（生成物)时，反应放出能量；当E(反应物)＜E(生成物）时,反应吸收能量。即E（反应物)-E（生成物)大于0，放出能量；小于0，吸收能量。化学反应中热量变化值=|E(反应物）—E(生成物）｜。五、热化学方程式热化学方程式属于化学方程式，化学方程式所遵循的原则它也遵循，化学方程式表示的一般意义，它也能够表示。只是除了这些以外，它还有它自己的要求和意义。要注意：1.反应热ΔH与测定条件(温度、压强)有关，因此要注明ΔH的测定条件。若是在25℃、101kPa下测定的，可不注明条件.2.ΔH与反应完成的物质的量有关,因此化学计量数必须与ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH也要加倍；当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反.六、归纳常见的放热反应和吸热反应1.常见的吸热反应（1）需持续加热才进行的反应。如灼热的碳和二氧化碳反应；氢气还原氧化铜反应；碳和水蒸气的反应。（2）大多数的分解反应.(3）强碱和铵盐反应。如Ba(OH）2晶体与氯化铵反应。(4）水解反应(*）。2.常见的放热反应(1）燃烧反应.(2）所有中和反应。（3）金属与酸反应放出H2.(4）大多数的化合反应。疑难突破1.如何判断某个化学反应是吸热反应还是放热反应？剖析：（1）可据经验规律判断,利用以上问题中常见吸、放热反应类型进行判断。（2)据反应条件判断，凡是只有在持续加热条件下才进行的反应一般是吸热反应。(3）根据反应物和生成物的相对稳定性判断。由稳定物质生成不稳定物质需吸热；反之，需放热。经验规律要通过不断地积累总结才能获得。应识记常见吸、放热反应.有些化合反应不一定是放热反应，如C+CO22CO是吸热反应.加热条件下进行的反应不一定是吸热反应，如Fe+SFeS。反应条件与反应的热量变化没有必然关系.2。如何根据热化学方程式进行反应热的计算？以下面的计算为例加以说明。试据以下热化学方程式，计算等质量的煤、汽油、天然气、乙醇燃烧放出热量的多少.已知：C（s）+O2（g）====CO2（g)ΔH=-393.6kJ·mol-1；C8H18(l）+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5472kJ·mol-1；CH4(g)+2O2(g)===CO2（g)+2H2O（l）ΔH=—889。6kJ·mol—1；C2H5OH(l）+3O2(g)====2CO2(g）+3H2O（l）ΔH=—1366。8kJ·mol—1.剖析:可以把能量看作是化学反应的一种产物，这样就可以根据化学方程式来列比例进行计算了。设四种物质的质量均为mg.煤、汽油、天然气和乙醇放出的热量分别为Q1、Q2、Q3和Q4。则有：C（s）+O2（g）====CO2(g）ΔH=—393.6kJ·mol—11mol393.6kJQ1Q1=×393.6kJ=32。8mkJC8H18(l)+O2（g)====8CO2(g)+9H2O(l）ΔH=—5472kJ·mol—11mol5472kJQ2Q2=×5472kJ=48mkJCH4(g)+2O2(g）====CO2(g）+2H2O(l)ΔH=—889.6kJ·mol—11mol889。6kJ·mol—1Q3Q3=×889。6kJ=55.6mkJC2H5OH（l)+3O2（g）====2CO2(g）+3H2O（l)ΔH=-1366.8kJ·mol—11mol1366。8kJ