高一化學(xué)學(xué)案：知識梳理第二單元化學(xué)反應(yīng)中的熱量

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二單元化學(xué)反應(yīng)中的熱量知識梳理一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化1。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)（1）放熱反應(yīng)：化學(xué)上把有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。(2)吸熱反應(yīng):把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng).（3）比較:放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)表現(xiàn)形式ΔH＜0ΔH＞0能量變化反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量鍵能變化生成物總鍵能大于反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能小于反應(yīng)物總鍵能聯(lián)系ΔH=ΔH(生成物）-ΔH(反應(yīng)物)。鍵能越大，物質(zhì)能量越低,越穩(wěn)定；反之，鍵能越小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定（4）表示方法:用ΔH表示,它既有數(shù)值的大小，又有正負(fù)。其中放熱反應(yīng),規(guī)定ΔH為“—"或ΔH＜0;吸熱反應(yīng)，規(guī)定ΔH為“+”或ΔH＞0。單位一般采用kJ·mol—1。2。熱化學(xué)方程式(1）概念：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式。（2)意義：不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表示了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。（3）書寫:與普通化學(xué)方程式相比，書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意：①熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)應(yīng)標(biāo)明狀態(tài)，用g、l、s分別表示氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài).若為同素異形體，還要注明名稱。因為物質(zhì)所處的聚集狀態(tài)不同時，它所具有的能量是不同的。②ΔH標(biāo)在化學(xué)方程式后面。同時注意ΔH的符號，反應(yīng)放熱，ΔH＜0；反應(yīng)吸熱,ΔH＞0。③熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以用整數(shù),也可以用分?jǐn)?shù)表示。因為該化學(xué)計量數(shù)表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示物質(zhì)的分子或原子數(shù)。3.反應(yīng)放出或吸收的熱(ΔH)的簡單計算及比較（1）反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量與ΔH的值成正比。（2)ΔH等于一定物質(zhì)的量的生成物化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂時所消耗的總能量。(3)某種物質(zhì)的狀態(tài)或晶型不同會引起反應(yīng)熱的差異，計算時可將熱化學(xué)方程式進(jìn)行“加減”后，根據(jù)反應(yīng)過程放出或吸收的熱比較大小。二、燃料燃燒釋放的熱量1。當(dāng)今社會的主要能源:有煤、石油、天然氣等化石燃料。2。從化學(xué)鍵的角度來看化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)與能量變化的關(guān)系（1)從化學(xué)鍵角度看化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì):反應(yīng)物的舊化學(xué)鍵的斷開過程和生成物的新化學(xué)鍵的形成過程。（2）從能量變化看實質(zhì)：先斷開舊的化學(xué)鍵需要吸收能量，后形成新的化學(xué)鍵需要釋放能量。（3）從反應(yīng)的全過程看化學(xué)反應(yīng)的能量變化：若反應(yīng)過程中，斷開化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成化學(xué)鍵所放出的能量，即反應(yīng)物(可燃物與氧氣或其他助燃劑)的總能量小于生成物的總能量，則反應(yīng)的總過程就吸收能量；若反應(yīng)過程中，斷開化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成化學(xué)鍵所放出的能量，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則反應(yīng)的總過程就放出能量。3。燃料燃燒過程放出能量的大小(1)定性判斷：燃料燃燒過程放出能量的大小，決定于反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量相對大小.（2)定量計算：一定物質(zhì)的量的燃料燃燒釋放出的熱量等于一定物質(zhì)的量的生成物化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物（可燃物與氧氣或其他助燃劑)化學(xué)鍵斷裂時所消耗的總能量，反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂時所消耗的總能量越少,生成物化學(xué)鍵形成時所釋放的總能量越多，燃料放出的熱量越多。4.提高燃料的使用效率（1）燃料利用還存在的亟需解決的問題有:①煤和石油燃燒時，常發(fā)生不完全燃燒，排放出大量煙塵和CO有毒氣體。②有些煤灰水分含量大，水分多，發(fā)熱值較低.③某些燃料燃燒排放的廢氣中含有SO2和氮的氧化物，直接排放到大氣中會污染空氣并形成酸雨。(2）為解決燃料燃燒存在的問題需要研究涉及的問題有：①化石燃料完全燃燒的條件，減少燃料燃燒產(chǎn)生的熱量損耗技術(shù)，提高燃料利用率的措施。②防止燃料燃燒造成環(huán)境污染的方法。③通過化學(xué)方法把化石燃料轉(zhuǎn)化成潔凈燃料。④開發(fā)氫能、核能、太陽能等潔凈高效的新能源。知識導(dǎo)學(xué)一、回顧質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這個規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。二、回顧能量守恒定律的內(nèi)容能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從另一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式；或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。三、化學(xué)能可以理解為在物質(zhì)所貯存的能量中，能在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的那部分能量.在化學(xué)變化中化學(xué)能與其他類型的能量進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。化學(xué)反應(yīng)中不會產(chǎn)生能量，只是進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)化，由一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量，或由一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)。此過程中總能量不增加，也不減少。通過研究化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原理可知：化學(xué)反應(yīng)的過程，也可看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等釋放出來,或者是熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量被“貯存”起來的過程。四、化學(xué)反應(yīng)的熱量變化通?；瘜W(xué)反應(yīng)中能量變化表現(xiàn)為熱量變化.若用E來表示能量,則當(dāng)E(反應(yīng)物）＞E（生成物)時，反應(yīng)放出能量；當(dāng)E(反應(yīng)物)＜E(生成物）時,反應(yīng)吸收能量。即E（反應(yīng)物)-E（生成物)大于0，放出能量；小于0，吸收能量。化學(xué)反應(yīng)中熱量變化值=|E(反應(yīng)物）—E(生成物）｜。五、熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式屬于化學(xué)方程式，化學(xué)方程式所遵循的原則它也遵循，化學(xué)方程式表示的一般意義，它也能夠表示。只是除了這些以外，它還有它自己的要求和意義。要注意：1.反應(yīng)熱ΔH與測定條件(溫度、壓強(qiáng))有關(guān)，因此要注明ΔH的測定條件。若是在25℃、101kPa下測定的，可不注明條件.2.ΔH與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān),因此化學(xué)計量數(shù)必須與ΔH相對應(yīng)，若化學(xué)計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍；當(dāng)反應(yīng)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.六、歸納常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1.常見的吸熱反應(yīng)（1）需持續(xù)加熱才進(jìn)行的反應(yīng)。如灼熱的碳和二氧化碳反應(yīng)；氫氣還原氧化銅反應(yīng)；碳和水蒸氣的反應(yīng)。（2）大多數(shù)的分解反應(yīng).(3）強(qiáng)堿和銨鹽反應(yīng)。如Ba(OH）2晶體與氯化銨反應(yīng)。(4）水解反應(yīng)(*）。2.常見的放熱反應(yīng)(1）燃燒反應(yīng).(2）所有中和反應(yīng)。（3）金屬與酸反應(yīng)放出H2.(4）大多數(shù)的化合反應(yīng)。疑難突破1.如何判斷某個化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？剖析：（1）可據(jù)經(jīng)驗規(guī)律判斷,利用以上問題中常見吸、放熱反應(yīng)類型進(jìn)行判斷。（2)據(jù)反應(yīng)條件判斷，凡是只有在持續(xù)加熱條件下才進(jìn)行的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)。(3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷。由穩(wěn)定物質(zhì)生成不穩(wěn)定物質(zhì)需吸熱；反之，需放熱。經(jīng)驗規(guī)律要通過不斷地積累總結(jié)才能獲得。應(yīng)識記常見吸、放熱反應(yīng).有些化合反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，如C+CO22CO是吸熱反應(yīng).加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如Fe+SFeS。反應(yīng)條件與反應(yīng)的熱量變化沒有必然關(guān)系.2。如何根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行反應(yīng)熱的計算？以下面的計算為例加以說明。試據(jù)以下熱化學(xué)方程式，計算等質(zhì)量的煤、汽油、天然氣、乙醇燃燒放出熱量的多少.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學(xué)反應(yīng)的一種產(chǎn)物，這樣就可以根據(jù)化學(xué)方程式來列比例進(jìn)行計算了。設(shè)四種物質(zhì)的質(zhì)量均為mg.煤、汽油、天然氣和乙醇放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3和Q4。則有：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