人教版選修4 第一章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化 學(xué)案.doc

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化名師導(dǎo)航知識梳理1.焓變 反應(yīng)熱（1）反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)過程中所_的能量，叫反應(yīng)熱，它等于反應(yīng)前后體系的_，用符號_表示，其單位常采用_。許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接測量。（2）化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是_。任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于在化學(xué)反應(yīng)過程中，當(dāng)反應(yīng)物分子間的化學(xué)鍵_時，需要_的相互作用，這需要_能量；當(dāng)_，即新化學(xué)鍵_時，又要_能量。（3）放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)當(dāng)h為“_”或h_0時，為吸熱反應(yīng)；當(dāng)h為“_”或h_0時，為放熱反應(yīng)。2.熱化學(xué)方程式（1）_化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的_變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的_變化。（2）h2(g)+o2(g)=h2o(l) h=285.8 kjmol-1，表示在_,_pa,_mol h2與_mol o2完全反應(yīng)生成_態(tài)水時_的熱量是285.8 kj。（3）熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示_，不表示_，因此，它可以是_數(shù)，也可以是_數(shù)。對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時，其h_。即使化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，當(dāng)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)不同時，h值_。h單位中的“每摩爾”是指_。疑難突破1.怎樣用“+”和“”表示吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)？剖析：放熱反應(yīng)中，由于生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量小，在反應(yīng)過程中要向外界釋放能量，反應(yīng)體系的能量減小，因此規(guī)定放熱反應(yīng)的h為“”；吸熱反應(yīng)中，由于生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量大，在反應(yīng)過程中要從外界吸收能量，反應(yīng)體系的能量增大，因此規(guī)定吸熱反應(yīng)的h為“+”。2.用化學(xué)鍵鍵能如何估算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)？剖析：化學(xué)反應(yīng)過程是原子重新組合的過程，反應(yīng)物分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量，生成新物質(zhì)時形成新的化學(xué)鍵要放出能量。二者的能量差，就決定了能量的變化。因此用化學(xué)鍵鍵能的大小可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。公式為：h=反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和3.如何正確書寫熱化學(xué)方程式？剖析：與普通化學(xué)方程式相比，書寫熱化學(xué)方程式除了要遵循書寫化學(xué)方程式的要求外還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)要注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，若反應(yīng)是在298 k和1.013105 pa條件下進(jìn)行，可不予注明。(2)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)或晶型。常用s、l、g分別表示固體、液體、氣體。(3)h與方程式計(jì)量系數(shù)有關(guān)，注意方程式與對應(yīng)h不要弄錯，計(jì)量系數(shù)以“mol”為單位，可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)。(4)在所寫化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程式后寫下h的數(shù)值和單位，方程式與h應(yīng)用空格隔開。(5)放熱反應(yīng)的h為“”或h0時；吸熱反應(yīng)的h為“+”或h0。(6)熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的數(shù)量。由于h與反應(yīng)完成物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與h相對應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則h也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，符號相反。(7)熱化學(xué)方程式一般不要寫反應(yīng)條件。問題探究問題：化學(xué)方程式相同的情況下反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式也不同。請?zhí)骄肯嗤瑺顩r下如何比較幾個反應(yīng)h的大小。探究：反應(yīng)物或生成物的聚集狀態(tài)。由于氣體變成液體，液體變成固體均會放熱，若是放熱反應(yīng)，生成固體放出的熱量生成液體放出的熱量生成氣體放出的熱量；若是吸熱反應(yīng)，生成氣體吸收的熱量生成液體吸收的熱量生成固體吸收的熱量；反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。若一反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)是另一反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的n倍，則反應(yīng)熱亦為另一反應(yīng)的反應(yīng)熱的n倍；可逆反應(yīng)中的h是指完全反應(yīng)時的反應(yīng)熱，因此要考慮反應(yīng)的程度，反應(yīng)的程度越大，反應(yīng)熱越大；要注意h的“+”和“”。典題精講【例1】下列說法正確的是（ ）a.需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)b.放熱的反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生c.反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小d.吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生思路解析：化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始時需要加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)開始加熱，反應(yīng)后需不斷加熱才能使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去；放熱反應(yīng)開始加熱，反應(yīng)后會放出一定的熱量，如果此熱量足夠大可使反應(yīng)維持下去，則反應(yīng)過程不需要再加熱，如煤的燃燒，一旦加熱使煤燃燒起來后就可繼續(xù)燃燒下去，不需外界再加熱。答案：cd【例2】(2006江蘇高考，8)下列各組熱化學(xué)方程式中，化學(xué)反應(yīng)的h前者大于后者的是（ ）c（s）+o2(g)=co2(g);h1c(s)+o2(g) =co(g);h2s(s)+o2(g) =so2(g);h3s(g)+o2(g) =so2(g);h4h2(g)+o2(g) =h2o(l);h52h2(g)+o2(g)=2h2o(l);h6caco3(s)=cao(s)+co2(g);h7cao(s)+h2o(l)=ca(oh)2(s);h8a. b. c. d.思路解析：對于，co+o2co2的反應(yīng)放熱，故h1h2，所以對；對于，反應(yīng)放熱，后一反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為前一反應(yīng)對應(yīng)物質(zhì)的2倍，故h1h2，所以對；對于，前一反應(yīng)吸熱，后一反應(yīng)放熱，故h1h2，所以對。答案：c知識導(dǎo)學(xué) 學(xué)習(xí)本節(jié)前要復(fù)習(xí)化學(xué)必修2中化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系以及化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的意義。學(xué)習(xí)反應(yīng)熱的表示方法及熱化學(xué)方程式的書寫及意義，可為以后學(xué)習(xí)燃燒熱及化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 化學(xué)反應(yīng)必有新物質(zhì)生成，新物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物的總能量不同。 化學(xué)反應(yīng)中必然能量守恒。 反應(yīng)物與生成物的能量差，若以熱能形式表現(xiàn)，即為放熱或吸熱。 在學(xué)習(xí)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系時，應(yīng)注意結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，也可通過表格進(jìn)行對比記憶。 在記憶h的正負(fù)時可簡記為： “吸熱為正，放熱為負(fù)”。 反應(yīng)所放出或吸收的熱量通常會用熱化學(xué)方程式來表示，熟練掌握熱化學(xué)方程式書寫步驟和要求是學(xué)好能量變化一章的關(guān)鍵。 熱化學(xué)方程式除了要表示出化學(xué)反應(yīng)過程中的物質(zhì)的變化外，還要表示出能量的變化，在學(xué)習(xí)時要仔細(xì)觀察熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別，并結(jié)合能量的吸收和釋放與哪些因素有關(guān)，總結(jié)出書寫和判斷熱化學(xué)方程式的注意點(diǎn)，然后還要多練習(xí)，養(yǎng)成書寫的良好習(xí)慣。 在化學(xué)中，一般以反應(yīng)的系統(tǒng)為參照系，則正號表示外界對反應(yīng)物質(zhì)做功，化學(xué)反應(yīng)吸收了熱量；負(fù)號表示反應(yīng)物質(zhì)對外界做功，化學(xué)反應(yīng)放出了熱量。疑難導(dǎo)析 要弄清吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)h的“+”和“”與反應(yīng)體系的能量在反應(yīng)前后的變化情況的關(guān)系。當(dāng)體系的能量減小時h為“”還是為“+”，當(dāng)體系的能量增大時h為“”還是為“+”，從而確定吸熱反應(yīng)h的正負(fù)，以及放熱反應(yīng)h的正負(fù)。 應(yīng)通過教材1 mo1 h2和1 mol cl2反應(yīng)生成2 mol hcl釋放出的能量來推算，并得出公式推廣。 首先要清楚化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂以及生成新物質(zhì)時形成新的化學(xué)鍵時的能量變化，然后確定這些能量變化與化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系。 首先要清楚熱化學(xué)方程式是否表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，是否也表明化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。要想正確書寫熱化學(xué)方程式，要注意熱化學(xué)方程式是否表示了物質(zhì)的變化和能量的變化，也就是說熱化學(xué)方程式的書寫是否要遵循物質(zhì)和能量兩個守恒。 在書寫熱化學(xué)方程式前還要弄清化學(xué)反應(yīng)的能量與下列因素的關(guān)系：(1)測定條件：如溫度、壓強(qiáng)。(2)反應(yīng)物的聚集狀態(tài)：氣態(tài)物質(zhì)儲存的能量是否高于液態(tài)物質(zhì)，液態(tài)物質(zhì)儲存的能量是否高于固態(tài)物質(zhì)。(3)反應(yīng)物的物質(zhì)的量：反應(yīng)物的物質(zhì)的量與反應(yīng)放出或吸收能量的關(guān)系。 要能正確書寫熱化學(xué)方程式，要檢查是否注明了反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，是否注明了反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)或晶型、方程式計(jì)量系數(shù)、h的正負(fù)等。問題導(dǎo)思 要探究相同狀況下如何比較幾個反應(yīng)h的大小，首先要明確h是否表示反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)，反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)，就應(yīng)該從這些有關(guān)因素進(jìn)行考慮： 對于物質(zhì)的聚集狀態(tài)，要明確同種物質(zhì)的狀態(tài)不同，儲存的能量是否也不同，是否必然導(dǎo)致反應(yīng)熱數(shù)值的差異；對于化學(xué)計(jì)量數(shù)，要明確h與反應(yīng)完成物質(zhì)的量是否有關(guān)，化學(xué)計(jì)量數(shù)是否必須與h相對應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，h是否也要加倍；對于反應(yīng)逆向進(jìn)行，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值是否相等，符號是否相反。典題導(dǎo)考綠色通道：反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)開始是否需要加熱無關(guān)，而決定于反應(yīng)物和生成物所具有總能量的相對大小?！镜漕}變式1】1.下列說法正確的是（ ）a.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化b.伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化c.在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同d.在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量答案:ac2.吸熱反應(yīng)一定是（ ）a.反應(yīng)物總能量等于生成物總能量b.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量c.反應(yīng)物總能量低于生成物總能量d.反應(yīng)物和生成物總能量的大小關(guān)系應(yīng)視具體反應(yīng)而定答案:c黑色陷阱：此類題目考查運(yùn)用熱化學(xué)方程式的有關(guān)知識和物質(zhì)狀態(tài)與反應(yīng)熱的關(guān)系的知識來解決化學(xué)問題的能力。解題過程中容易混淆放出熱量的多少與h大小的關(guān)系。突破方法：放熱反應(yīng)，h0為負(fù)值。所以放出熱量越多，h就越小?！镜漕}變