化學(xué)選修4第一章第一節(jié)教案(共13頁)

1、PAGE 3PAGE 17選修4第一章化學(xué)反應(yīng)(huxu fnyng)與能量第一節(jié) 化學(xué)能與熱能(rnng)（第1課時）一、 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化(binhu)的關(guān)系1化學(xué)反應(yīng)與體系的能量的變化：化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨著體系 能量 的變化，物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與體系的能量變化是 同時 發(fā)生的。2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因：是化學(xué)鍵的斷裂與形成。 斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵 吸收能量 （1）化學(xué)反應(yīng)過程中 能量發(fā)生變化 形成生成物中的化學(xué)鍵 放出能量 例如： H2(g) Cl2(g) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT = 2HCl(g) 斷開1mol H2 分子中的 HH 鍵時需要吸收4

2、36kJ的熱量 斷開1molCl2分子中的 ClCl鍵時需要吸收243kJ的熱量 形成2molHCl分子中的HCl 鍵時要釋放2431kJ的熱量 此反應(yīng)中：生成物分子形成時釋放的總能量 反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量 反應(yīng)中放出能量 = 2431kJ（436kJ + 243kJ）= 184.6kJ （反應(yīng)中放出能量后，體系的能量 降低 。）若反應(yīng)中：生成物分子形成時釋放的總能量 反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量,反應(yīng)中就要吸收能量。（反應(yīng)中吸收能量后，體系的能量 升高 。）（2）化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量：決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的 相對大小 。圖示如下： 例題分析 1物

3、質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，一定發(fā)生變化的是（ ） A顏色B狀態(tài)C化學(xué)鍵D原子核2下列過程一定釋放出能量的是 （ ） A化合反應(yīng)B分解反應(yīng)C分子拆成原子D原子組成分子3我們把拆開1 mol 共價鍵所吸收的能量或生成1 mol共價鍵所放出的能量叫鍵能，已知ClCl鍵的鍵能為247 kJmol1。下列有關(guān)鍵能的敘述正確的是 （ ） A要拆開1 mol ClCl鍵需吸收247 kJ能量B要形成1 mol ClCl鍵需吸收247 kJ能量C要拆開(chi ki)1 mol ClCl鍵需放出(fn ch)247 kJ能量D要形成(xngchng)1 mol ClCl鍵需放出247 kJ能量答案：1、C 2、D

4、 3、AD二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1、反應(yīng)熱：定義：化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。 符號：H 單位：kJmol1 計(jì)算：H = 生成物的總能量反應(yīng)物的總能量。2、放熱反應(yīng):和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過程中釋放能量的反應(yīng)叫放熱反應(yīng).。吸熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過程中吸收能量的反應(yīng)叫吸熱反應(yīng).。3、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 常見的放熱反應(yīng)： 所有的燃燒反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 大多數(shù)的化合反應(yīng) 金屬與酸的反應(yīng) 生石灰和水反應(yīng) 常見的吸熱反應(yīng)： 晶體Ba(OH)28H2O與NH4Cl 反應(yīng) 大多數(shù)的分解反應(yīng) 以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng) 放出熱量：濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等（強(qiáng)

5、酸、強(qiáng)堿的水化熱大）溶解過程 吸收熱量：銨鹽溶解等。 例題分析 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)生答案：1、C 三、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化(binhu)與鍵能變化及反應(yīng)熱的關(guān)系：放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)表現(xiàn)形式H 0或H為“+”能量變化生成物的總能量 低于 反應(yīng)物的總能量生成物的總能量 高于 反應(yīng)物的總能量鍵能變化生成物總鍵能 高于 反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能 低于 反應(yīng)物總鍵能聯(lián) 系鍵能越 大 ，物質(zhì)能量越 低 ，越 穩(wěn)定 ；反之鍵能越 小

6、，物質(zhì)能量越 高 ，越 不穩(wěn)定 。圖 示反應(yīng)熱： H =生成物的總能量(nngling)反應(yīng)物的總能量。H = 反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能 四、熱化學(xué)方程式的書寫(shxi) 1.概念：能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫熱化學(xué)方程式。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;H=-571.6 kJ.mol-1H2(g)+O2(g)= H2O(l) ;H=-285.8 kJ.mol-1 4H2(g)+2O2(g)=4H2O(l) ;H=-1143.2 kJ.mol-11/2H2(g)+1/4O2(g)=1/2H2O(l) ; H=-142.9 kJ.mol-12、熱化學(xué)方程

7、式表示的意義： (1)化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化 (2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化3、熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式表示上有何不同？1.標(biāo)明了反應(yīng)(fnyng)時的溫度、壓強(qiáng)；2.表明(biomng)了反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)3.標(biāo)明(biomng)了反應(yīng)的焓變4、書寫熱化學(xué)方程式時的注意事項(xiàng)(1)要注明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)，若在25、101kPa下，可不標(biāo)注。(2)必須標(biāo)明反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)： 固體-s，液體-l，氣體-g，溶液 aq (3)標(biāo)明反應(yīng)焓變，焓變單位是“KJmol-1”或“KJ/mol”， 且吸熱是“”、放熱是“”。(4）計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，可以是分?jǐn)?shù)，且計(jì)量數(shù)表示反應(yīng)已完成的量（不代表用量）。(

8、5)一般不用注明反應(yīng)條件，不標(biāo)“ ”、 “ ”（因已注明狀態(tài)） ，寫“=”或“ ” 。（6）熱化學(xué)方程式具有加和性，計(jì)量數(shù)必須與H相對應(yīng)。計(jì)量數(shù)加倍，則H的數(shù)值也加倍；逆向反應(yīng)的H絕對值不變，符號相反。 為什么熱化學(xué)反應(yīng)方程式必需標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)呢？物質(zhì)的狀態(tài)不同其能量也不一樣，物質(zhì)的狀態(tài)變化會有能量的變化。熱化學(xué)方程式中要標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)：H2(g）+ O2(g）= H2O（g）H=-241.8KJmol-12H2(g）+ O2(g） = 2H2O（g）H=-483.6KJmol-1思考：兩個熱化學(xué)方程式有哪些區(qū)別 二者什么關(guān)系 計(jì)量數(shù)表示什么？答： 計(jì)量數(shù)和焓變不同 正比關(guān)系 計(jì)量數(shù)表示反應(yīng)物

9、和生成物的物質(zhì)的量H2(g）+ O2(g）= H2O（g）H=-241.8KJmol-1例題(lt)分析1、寫出下列(xili)熱化學(xué)方程式：（1）1molN2(g)與適量(shling)O2(g)反應(yīng)生成NO (g)，需吸收68kJ的熱量；N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+68 KJmol（2）2molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s)，放出314kJ熱量；2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H=-314 KJmol-1 2、1 g炭與適量水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，需吸收10.94 kJ的熱量，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ( )AC+H2O=CO+H2 H=+10.

10、9 kJ/ molBC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+10.94 kJ/ mol CC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+131.28 kJ/ molD1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g ) H=+65.64 kJ/ mol答案：CD3、已知在25 、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷）燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出4840 kJ的熱量。表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是（ ）A C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(g) ；H=4840 kJmol1B C8H18（l）+O2(g) 8CO2

11、(g)+9H2O(l) ；H=5 518 kJmol1C C8H18（l）+ O2(g) 8CO2(g)+9H2O ；H=+5 518 kJmol1D C8H18（l）+ O2(g) 8CO2(g)+9H2O(l) ；H=4840 kJmol1答案：A4、在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，H1H2的是（ ）A2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ；H12H2(g)+O2(g)=2H2O（l) ；H2B S(g)+O2(g)=SO2(g) ；H1S(s)+O2(g)=SO2(g) ；H2C C(s)+O2(g)=CO(g) ；H1C(s)+O2(g)= CO2(g) ；H2D H2(g)

12、+Cl2(g)=2HCl(g) ；H1H2(g)+Cl2(g)=HCl(g) ；H2答案(d n)：AD變式題1、以NA代表(dibio)阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于(guny)熱化學(xué)方程式C2H2（g）+O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ；H=1 300 kJmol1的說法中，正確的是 （ ）A當(dāng)10NA個電子轉(zhuǎn)移時，該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量B當(dāng)1NA個水分子生成且為液體時，吸收1 300 kJ的能量C當(dāng)2NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量D當(dāng)8NA個碳氧共用電子對生成時，放出1 300 kJ的能量答案：AD2、已知1mol白磷轉(zhuǎn)化成1mol紅磷，放出18.39

13、 kJ熱量，又知：P4(白，s)+5O2 = 2P2O5(s) H1,4P（紅，s）+5O2 = 2P2O5 （s）H2 則H1和H2的關(guān)系正確的是( ) AH1H2 BH1H2 CH1=H2 D無法確定答案：A3、今有如下三個熱化學(xué)方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=b kJ/ mol 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) H=c kJ/ mol關(guān)于它們的下列表述正確的是 ( ) A它們都是吸熱反應(yīng) Ba、b和c均為正值 Ca=b D2b=c答案:D4、（2012徐匯區(qū)二模）化學(xué)反應(yīng)N2+3H22N

14、H3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是（）AN2（g）+H2（g）NH3（1）-46 kJBN2（g）+H2（g）NH3（g）-454 kJCN2（g）+3 H2（g）2 NH3（g）+92 kJDN2（g）+3 H2（g）2 NH3（1）+431.3 kJ 答案：C5、某反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示：（1）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： （2）在溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)，其狀態(tài)標(biāo)為“aq”，已知0.5molH2SO4在溶液中與足量氫氧化鈉反應(yīng)放出57.3kJ的熱量，用離子方程式寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： （3）合成氨反應(yīng)(fnyng)的熱化學(xué)方程式：N2（g）+3H2（g）2NH3（g

15、）H=-92.2kJmol-1 已知合成氨反應(yīng)是一個反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)，在某一定(ydng)條件下，N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%，要想通過該反應(yīng)得到92.2kJ的熱量，至少在反應(yīng)混合物中要投放N2的物質(zhì)(wzh)的量為 mol答案：（1）A（g）+2B（g）C（l）+3D（l）H=-432 kJmol-1 （2）H+（aq）+OH-（aq）H2O（l）H=-57.3 kJmol-1 （3）106、下列說法中正確的是（）活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)普通分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)活化分子比普通分子具有較高的能量化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)

16、鍵的形成過程化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞BCD答案：C第一節(jié)化學(xué)能與熱能（第2課時）【知識拓展】中和熱及測定 中和熱：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所釋放的熱量稱為中和熱。中和熱的測定：（一）實(shí)驗(yàn)用品：大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）、溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.55mol/L NaOH溶液（二）實(shí)驗(yàn)步驟：1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙

17、板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒通過，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的，如圖所示。2用一個量筒量取50mL 0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。3.用另一個量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液(rngy)，并用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度，記入下表。4.把溫度計(jì)和環(huán)形(hun xn)玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要(byo)灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩

18、次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。（三）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算中和熱，中和熱計(jì)算公式： H其中（m1+m2）表示溶液質(zhì)量，c為比熱容 c=4.18J（g）1（四）誤差分析：下列操作會使所測得中和熱有何影響？（偏高、偏低、無影響）1.俯視法量取50mL鹽酸和50mL氫氧化鈉溶液（ ）2.量取鹽酸溶液未用水洗滌，馬上量取氫氧化鈉溶液（ ）3.未使用環(huán)形玻璃棒攪拌不均勻，未完全中和（ ）4.實(shí)驗(yàn)時天氣冷室溫低，中和時放出的熱量被燒杯吸收或散失到空氣中（ ）5.用50mL 0.50mol/L的NaOH溶液（ ）6.未將NaOH溶液一次倒入燒杯中（ ）7.用50mL 0.1mol/L的HA

19、c代替鹽酸 （ ）8.未蓋嚴(yán)紙板 （ ）典型例題1、（7分）50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是 。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是 。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值 （填“偏大”、“偏小”、“無影響”）。（4）實(shí)驗(yàn)中60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量 （填“相等”、“不相等”），所求中和熱 （填“相等”、“不相等”），簡述理由 。（5）用

20、相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會 （均填“偏大”、“偏小”、“無影響(yngxing)”）；用50mL0.50mol/LNaOH溶液進(jìn)行(jnxng)上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會 （均填“偏大”、“偏小”、“無影響(yngxing)”）。答案：（1）環(huán)形玻璃攪拌棒 （2）防止熱量散失 （3）偏小 （4）不相等，相等，中和熱與參加反應(yīng)的酸堿的量無關(guān)（5）偏小，偏小【隨堂練習(xí)】1. 下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是（ ）A碳酸鈣受熱分解 B乙醇燃燒C鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng) D氧化鈣溶于水2. 下列說法正確的是（）A需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B

21、任何放熱反應(yīng)在常溫條件一定能發(fā)生反應(yīng)條件C反應(yīng)物和生成物分別具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)D當(dāng)H0時表明反應(yīng)為吸熱反應(yīng)3. 下列有關(guān)反應(yīng)：4NH3 (g)+5O2 (g) = 4NO(g)+6H2O(g) H (298K)= 905 kJ mol-1 的描述不正確的是（ ）A. 生成物的總能量小于反應(yīng)物的總能量 B. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) D. 該反應(yīng)中每4 mol NH3(g)被氧化，放出905 kJ熱量4. 已知在1105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是 ( )A. H2O(g) = H2(g)+O

22、2(g) H+242kJmol-1B. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H484kJmol-1C. H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) H+242kJmol-1D. 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H+484kJmol-15. 分析右面的能量變化圖，判斷下列(xili)選項(xiàng)中正確的是（ ）A. 2A(g)+B(g) = 2C(g) H0C. 2A+B= 2C H0D. 2C= 2A+B H06. 已知：H2(g)+F2(g) = 2HF(g) H=270 kJ mol-1，下列說法(shuf)正確的是（ ）A2 L氟化氫氣(qn q)體分解成1L氫氣與1L

23、氟氣吸收270kJ熱量B1 mol氫氣與1mol氟氣反應(yīng)生成2mol液態(tài)氟化氫放出熱量小于270 kJ C在相同條件下，1mol氫氣與1mol氟氣的能量總和大于2mol氟化氫氣體的能量D1個氫氣分子與1個氟氣分子反應(yīng)生成2個氟化氫氣體分子放出270 kJ熱量7. 已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ，且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ，水蒸氣中1 mol HO鍵形成時放出熱量463 kJ，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時吸收熱量為（ ）A. 920 kJ B. 557 kJ C. 436 kJ D. 188 kJ8. 已知 ： （1）H2(g)+O2(g) =H2O(g) H1=a kJmol-1 （2）2H2(g)+ O2(g) =2H2O(g) H2=b kJmol-1（3）H2(g) +O2(g) = H2O(l) H3=c kJmol-1 （4）2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) H4=d kJmol-1下列關(guān)系式中正確的是（ ）Aa