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学习要求学习要点1．掌握化学反应中的能量变化。2．掌握热化学方程式的书写方法。1．热化学方程式的书写。2．反应热的计算。3．常见的放热反应和吸热反应。1．化学反应中的热量变化（1）化学反应伴随着能量的变化。许多化学反应的能量变化主要表现为______的放出。__________的化学反应称为放热反应，__________的化学反应称为吸热反应。预习交流1根据所学知识和生活常识，你能举出几个放热反应和吸热反应的实例吗？（2)热化学方程式的书写①热化学方程式中要标明物质的______，用____、____、____、aq分别表示气态、液态、固态和溶液。②用____标明反应放出或吸收的热量，放热反应ΔH____0，吸热反应ΔH____0.（3)化学反应中的能量变化吸收能量E吸↑反应物(E反)eq\o（→,\s\up7(旧化学键断裂)，\s\do5(新化学键形成））生成物(E生）↓释放能量E放预习交流2所有反应都伴随着能量变化吗？2．燃料燃烧释放的热量（1)热值指在一定条件下______________________________。(2)燃料燃烧过程中放出热量的多少，等于形成生成物分子中化学键____________和燃烧时断裂反应物分子中化学键____________之差。在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点答案：预习导引1．（1）热量有热量放出吸收热量预习交流1：答案：氢气在氧气中燃烧生成水的反应是放热反应，水分解为氢气和氧气的反应是吸热反应；盐酸和氢氧化钠溶液的反应是放热反应；碳酸钙高温下的分解是吸热反应等.(2）状态glsΔH＜＞预习交流2:答案：是的;因为反应物和生成物的总能量一定不相等。2．(1）单位质量的物质完全燃烧所放出的热量（2)放出的总能量吸收的总能量一、化学反应中的能量变化初探如图所示，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”)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＋=H2Oc．所有的燃烧反应，如C＋O2eq\o(=，\s\up7(点燃）)CO2d．多数的化合反应，如Cl2＋2Naeq\o(=，\s\up7(点燃))2NaCl，CaO＋H2O=Ca（OH）2②常见的吸热反应有:a．多数的分解反应,如2KClO3eq\o（=,\s\up7(△），\s\do5(MnO2)）2KCl＋3O2↑b．C＋CO2eq\o(=，\s\up7(高温）)2COc．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＋CO2eq\o（=，\s\up7(高温)）2CO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＋Seq\o（=，\s\up7(△）)FeS.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下列对热化学方程式eq\f（1，2）H2(g)＋eq\f(1，2)I2（g)=HI(g)ΔH＝＋26kJ·mol－1的叙述中,正确的是(）。A．1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量C．1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2mol的HI气体需吸收52kJ的热量D．1molH2（g）与1molI2（g）完全反应放出26kJ的热量热化学方程式中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）＋eq\f(1，2）O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，则：H2O（l)=H2(g)＋eq\f（1,2）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断开1molH—H键、1molN-H键、1molN≡N叁键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ，求：(1)1molN2生成NH3需________(填“吸收”或“放出”)能量________kJ。(2）1molH2生成NH3需________（填“吸收”或“放出”）能量________kJ（不考虑反应可逆).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1．对下列化学反应热现象的说法不正确的是（)。①放热反应发生时不必加热②化学反应发生过程中一定有能量变化③吸热反应一定需要加热后才能发生④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关A．①②B．②③C．①③D．②④2．已知25℃，101kPa下，1gC8H18（辛烷)燃烧生成CO2和液态水时放出48。40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是（)。A．C8H18（l）＋12.5O2（g）=8CO2（g)＋9H2O（g）ΔH＝－48。40kJ·mol－1B．C8H18（l)＋12。5O2（g）=8CO2(g)＋9H2O（l）ΔH＝－5518kJ·mol－1C．C8H18（l)＋12。5O2(g)=8CO2(g)＋9H2O（l）ΔH＝＋5518kJ·mol－1D．C8H18(l）＋12。5O2(g）=8CO2(g)＋9H2O（l)ΔH＝－48。40kJ·mol－13．（2011无锡高一检测)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436根据上述数据回答下列问题:（1)下列物质本身具有的能量最低的是________（填字母代号）。A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(2）下列氢化物中最稳定的是________（填字母代号）。A．HClB．HBrC．HI(3)X2＋H2=2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？________。（4)相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是________。提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。知识精华技能要领答案: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：C解析:热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量的、一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热、吸热情况。只要依据书写热化学方程式的注意事项就不难作出判断.在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；A、D则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来；B则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数的前提，而D还将反应错认为是放热反应。思考与交流:答案:“＋”表示吸热，“－”表示放热。活动与探究3：答案:(1）放出92（2)放出30.67解析：本题可从断键吸收的能量数值与成键放出的能量数值的相对大小来判断，若E(断键)＞E（成键），则为吸热反应；E(断键)＜E(成键),则为放热反应.（1)N2＋3H22NH3，生成2molNH3形成6molN—H键时要放出6mol×391kJ·mol－1＝2346kJ的能量，拆开1molNN叁键和3molH—H键时吸收的总能量为946kJ＋3mol×436kJ·mol－1＝2254kJ,整个过程中的能量变化为放出能量，数值为2346kJ－2254kJ＝92kJ。(2）方法一:eq\f（1,3)N2＋H2eq\f（2，3)NH3,生成eq\f(2，3)molNH3,形成eq\f(2,3)×3mol＝2molN-H键时,需放出2mol×391kJ·mol－1＝782kJ的能量，拆开eq\f(1,3）molN≡N叁键和1molH—H键时吸收的总能量为eq\f（1,3）mol×946kJ·mol－1＋436kJ＝751.33kJ，整个过程中的能量变化为放出能量,为782kJ－751。33kJ＝30.67kJ。方法二：由（1)知3molH2生成NH3需放出能量92kJ,则1molH2生成NH3需放出能量92kJ×eq\f（1,3）＝30.67kJ.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．当破坏旧化学键所吸收的能量小于形成新化学键所释放的能量时,为放热反应。3．当破坏旧化学键所吸收的能量大于形成新化学键所释放的能量时，为吸热反应.利用化学键的键能可粗略计算化学反应过程中的能量变化，即反应