高一化学学案：专题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问题导学一、化学反应中的能量变化初探活动与探究1如图所示,把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL稀盐酸于试管中.试回答下列问题。（1)实验中观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)产生上述现象的原因是_________________________________________________。（3）写出有关反应的离子方程式：___________________________________________。（4)由实验推知，MgCl2溶液和氢气的总能量________镁片和盐酸的总能量。(填“大于"“小于"或“等于”）思考与交流化学反应过程都伴随着能量变化，伴随能量变化的过程都是化学反应吗？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.2．化学反应按热量的变化分类按反应过程中热量的变化，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．放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应定义有热量放出的反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 图示关系反应物总能量＝生成物总能量＋热量＋其他形式的能量生成物总能量＝反应物总能量＋热量＋其他形式的能量4．判断某个化学反应是吸热反应还是放热反应的方法（1）可据经验规律判断,利用常见吸热反应和放热反应类型进行判断。①常见的放热反应有：a．金属与H2O或酸的反应,如2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑;b．酸碱中和反应，OH－＋H＋=H2O;c．所有的燃烧反应，如C＋O2CO2；d．多数的化合反应,如Cl2＋2Na2NaCl，CaO＋H2O=Ca(OH)2。②常见的吸热反应有:a．多数的分解反应，如2KClO32KCl＋3O2↑；b．C＋CO22CO;c．2NH4Cl＋Ba（OH）2·8H2O=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。（2)据反应条件判断，在持续加热条件下才能维持进行的反应，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,则放热。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。反应条件与反应是吸热还是放热没有必然关系。二、探究热化学方程式的书写和计算活动与探究2试探究有关热化学方程式的下列问题。（1）热化学方程式H2（g)＋O2(g)=H2O（l）ΔH＝－285。8kJ·mol－1表示的意义是什么?(2)热化学方程式为什么要注明物质的状态？(3）H2（g)＋O2(g）=H2O（l）ΔH＝－285.8kJ·mol－1与2H2(g)＋O2（g)=2H2O（l）ΔH＝－571。6kJ·mol－1表示的意义相同吗？思考与交流热化学方程式中ΔH的“＋"“－”表示什么意义?书写热化学方程式应注意的问题与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下五点：1．ΔH的意义ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用空格隔开。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋".ΔH的单位一般为kJ·mol－1（或kJ/mol）。2．反应的条件书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。一般情况下ΔH是在25℃、1。01×105Pa下测定的,此时可不注明温度和压强。3．化学计量数注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。4．物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”表示。热化学方程式中不用“↑”和“↓"。5．热化学方程式中化学计量数与ΔH的关系由于ΔH与反应完成的物质的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，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。例如：已知：H2（g）＋O2（g）=H2O（l）ΔH＝－285。8kJ·mol－1，则:H2O（l）=H2(g）＋O2（g)ΔH＝＋285.8kJ·mol－12H2(g）＋O2（g）=2H2O(l）ΔH＝－571。6kJ·mol－1特别提醒：(1）热化学方程式既表明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）无论热化学方程式中化学计量数为多少，ΔH的单位总是kJ·mol－1（或kJ/mol)，但ΔH的数值与反应式中的化学计量数有关。三、探究反应热的简单计算活动与探究3根据化学反应的本质和下列数据信息，分析氢气燃烧生成水蒸气时,是释放能量还是吸收能量,并判断1molH2与0.5molO2反应释放(或吸收)的能量为多少？思考与交流反应热与键能的关系有哪些？反应热的计算方法1．利用热化学方程式进行相关量的求解。先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质之间、物质与反应热之间的关系直接求算物质的量或反应热。2．依据反应物与生成物的能量计算,ΔH＝E生成物－E反应物。3．依据反应物与生成物的键能计算,ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。答案:【问题导学】活动与探究1：答案:(1）①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中溶液变浑浊（2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca（OH）2固体(3）Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、Ca2＋＋2OH－eq\o（=，\s\up7（△)）Ca(OH)2↓（4)小于解析：根据实验过程中的化学方程式来描述实验现象.镁片与盐酸的反应是放热反应，这是由于反应物（Mg和盐酸)的总能量高于生成物（MgCl2溶液和H2)的总能量.放出的热通过小试管传递给饱和澄清石灰水，使Ca(OH）2的溶解度下降而析出Ca（OH）2固体。思考与交流:答案:不一定。例如，物理学中的核反应,虽然伴有大量的能量变化，但它不属于化学反应。活动与探究2：答案：（1)在一定条件下，1mol氢气和mol氧气完全反应生成1mol液态水时放出285。8kJ的热量。(2)因为物质状态不同具有的能量不同,不同状态的同一物质发生反应时的能量变化不同，所以书写热化学方程式时要注明物质的聚集状态。(3)热化学方程式表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系，而ΔH的值与参加反应的物质的物质的量成正比,即与化学计量数成正比。虽然数值不同，但意义相同。思考与交流：答案：“＋”表示吸热，“－”表示放热。活动与探究3：答案：氢气燃烧生成水蒸气释放能量，1molH2与0。5molO2反应释放的能量为245kJ。解析：化学反应的能量变化来源于旧化学键的断裂和新化学键的形成所发生的能量变化。上述反应中的能量变化应该是断裂1molH2的共价键和0。5molO2的共价键吸收的总能量与形成1molH2O(g)的共价键释放的总能量的代数和。通过计算可知，1molH2在0.5molO2中燃烧生成1molH2O(g）时，释放的能量比吸收的能量多245kJ，即释放的能量为245kJ。思考与交流：答案：1．化学反应的热效应来源于化学反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化.2．当破坏旧化学键所