§1-1化学反应的热效应

§1-1-1化学反应的反应热和焓变（第一课时）

【学习目标】

1、了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

2、了解常见的吸热反应和放热反应，掌握如何判断反应是吸热反应还是放热反应的方法和原理。

【教学过程】

一、回顾《必修2》，总结以下几点：

1、化学反应过程中一定伴随着物质的变化，也一定伴随能量的变化吗？为什么？如果有主要是 什么形式的能量转化？

2、化学键与化学反应中能量变化的关系：

1）发生化学反应时，断开反应物中的化学键要 能量，而形成生成物中的化学键要 能

量，化学键的断裂与形成正是化学反应中能量变化的主要原因。

2）在25℃和101kPa下，断开1mol化学键所吸收的能量与生成1mol相同的化学键所放出的能

量相等，且都等于该化学键的键能。而在化学反应中，断裂旧键与形成新键这两个过程所吸收或放出的能量不相等，因此，化学反应除生成新物质外，必然伴随着能量变化。 热反应：旧键断裂吸收的能量 < 新键形成释放的能量 （3）反应能量变化与键能的关系： 热反应：旧键断裂吸收的能量 > 新键形成释放的能量 3、化学反应的过程可看做：

（1）____热反应：是“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能、电能或光能等释放出来的

过程。

即：____热反应：∑E(反应物)>∑E(生成物) （注：∑E(反应物)表示反应物的总能量） （2）____热反应：是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量（化学能）被“储存”起来的过程。 即：____热反应：∑E(反应物)<∑E(生成物) 图像：（1） （2）

小结：（1）任何化学反应一定伴随着能量变化，其原因是_________________________化学反应

中，常见的能量转化形式：______能与______________________能之间的转化，大多数表现为_______能与______能之间的转化。

（2）判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应的方法：

①从宏观角度分析：可以比较反应物总能量与生成物总能量的相对大小， 当∑E(反应物) ∑E(生成物)，该反应为放热反应； 当∑E(反应物) ∑E(生成物)，该反应为吸热反应。

即焓变与反应热的关系：△H>0时为吸热反应，△H<0时为放热反应。） ②从化学键角度分析：

断裂旧键所吸收的能量大于形成新键所放出的能量时为 热反应； 断裂旧键所吸收的能量小于形成新键所放出的能量时为 热反应。

4、常见的放热反应有：大多数化合反应、中和反应、燃烧反应、置换反应（尤其：铝热反应）等。常见的吸热反应有：大多数的分解反应、铵盐与碱的反应、C和H2O、C和CO2等

目标1、2【针对性练习】： 1、判断正误：

（1）燃烧反应和中和反应均放出热量（ ） （2）需要加热的反应一定是吸热反应（ ） （3）物质发生化学反应都伴随着能量变化（ ） （4）化学反应中的能量变化都表现为热量的变化（ ） （5）放热反应在常温下一定容易发生（ ）

（6）在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同（ ） 2、下列变化属于放热反应的是（ ）属于放热过程的有（ ）

①水蒸气变为液态水②酸碱中和反应③浓硫酸稀释④固体氢氧化钠溶于水⑤氢气在氯气中燃烧 ⑥弱酸或弱碱的电离⑦铝热反应⑧氯化铵晶体与氢氧化钡晶体混合搅拌。 A．①②⑤⑥⑦ B．②③④⑤⑦ C．②⑤⑦ D．①②③④⑤⑦ 3、试着分别从能量角度和化学键角度解释“H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）放热183KJ”

高

4、分析下面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是（ ）

2A(g)＋B(g)

A、2A(g)＋B(g)＝2C(g)（放热反应）； 物质所具有的

B、2A(g)＋B(g)＝2C(g)（吸热反应）；

总能量

2C(g)

C、2A＋B＝2C（放热反应）； D、2C＝2A+B（吸热反应）；低

（（§1-1化学反应的热效应

§1-1-1化学反应的反应热和焓变（第二课时）

【学习目标】

1、知道反应热是对反应热效应的定量表示，能说出什么是反应热,明确反应热符号的规定。 2、初步学习测定反应热的基本原理和方法。 3、了解反应热和焓变的涵义。

①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，用环形玻璃搅拌器匀速搅拌后记录初始温度T1。 ②向250mL的烧杯中加入1.0mol/LNaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。（为使中和反应充分进行，试验时酸或碱应略过量。） ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。 ④假设溶液的比热等于水的比热并忽略量热计的热容，根据溶液温度升高的数值，计算此中和反应的反应热。 ⑤用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应的反应热。 ⑥实验数据如下表，计算三个中和反应的反应热。 实 验 溶 液 温 度（K） 反 应 热Q T1 NaOH与盐酸 290.4K KOH与盐酸 290.3K NaOH与硝酸 290.5K 思考： （1）所测得的上述三个中和反应的反应热相同吗？你能说出其中的原因吗? _____________________________________________________________________________ （2）本实验中所用的反应物浓度都是1.0mol/L，能否改用超高浓度后超低浓度的溶液？ ___________，为什么？_______________________________________________________ 。 （3）将本实验中所用的盐酸换为同浓度的醋酸或将NaOH换为同浓度的氨水，所测得的反应热 会________（填“增大”或“减小”或“不变”），引起变化的原因是________________________ （4）将本实验中所用的盐酸换为浓硫酸，所测得的反应热会_________（填“增大”或“减小”或“不变”），引起变化的原因是___________ _______________________ 【典例剖析】已知：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时，放出的热量叫中和热 现用50mL0.5mol·L―1盐酸与50mL0.55mol·L―1NaOH溶液在如图所示的 装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出热量可计算中和热。 回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃用品是__________________。 由图可知该装置有不妥之处，应如何改正？ 。 T2 297.6K 297.5K 297.7K 【诊断回顾】

1、从能量的角度分析，化学反应的反应热是由于 而产生的。

2、物质所具有的 也是物质固有的性质。

通常，物质所具有的能量越高，性质越活泼；反之越稳定 二、反应热

1、定义：

通常用符号 表示。反应吸热时，Q 0；反应放热时Q 0。

目标3【针对性练习】：下列过程中的热量变化属于反应热的是（ ）

（1）水蒸气变成液态水释放的热量 （2）浓硫酸浓于水释放的热量

（3）氢气在氯气中燃烧释放的热量 （4）盐酸与NaOH溶液反应释放的热量 （5）氨水或醋酸溶液电离吸收的热量 （6）灯泡发光释放的热量 （7）冰融化成液态水吸收的热量 （8）硝酸铵溶于水吸收的热量

2、计算公式：Q= —C（T2—T1）。C表示体系（表示溶液及量热计）的热容，T1、T2分别表示

反应前和反应后体系的温度。（注意：T=t+ ） 3、反应热的测定：需要的主要仪器： 仪器的组成：

各自的作用是：__________________________________________ ___________________________________________________________

4、利用简易量热计按照以下步骤可测定室温下中和反应的反应热。

实验仪器：量热计、量筒（100mL）、温度计、烧杯（250mL）、环形玻璃搅拌器 实验药品：1.0mol/L盐酸、1.0mol/LKOH溶液、1.0mol/L硝酸、1.0mol/LNaOH溶液 实验步骤：

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是_________________________________。 （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值___________________ （填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

（4）实验中改用60mL0.50mol·L―1盐酸跟50mL0.55mol·L―1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，

所放出的热量_______（填“相等”“不相等”），所求中和热_________（填“相等”或“不相等”），简述理由：_____ ________。

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_______；

用50mL0.50mol·L―1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_______（均填“偏大”“偏小”“无影响”）。

二、化学反应的焓变：

1、焓的概念：焓是描述物质所具有的 的物理量。符号为： 。 用焓的变化来描述化学反应的反应热 2、焓变的概念： 与 之差，称为反应焓变。 其符号为 ，计算公式为

注意：（1）△H＝H（反应产物）－H（反应物）△H为反应焓变。

若反应产物的焓大于反应物的焓（即生成物的总能量大于反应物的总能量），说明反应是 能量的，该反应为 热反应，△H 0

若反应产物的焓小于反应物的焓（即生成物的总能量小于反应物的总能量），说明反应是 能量的，该反应为 热反应，△H 0

（2）反应的焓变等于该反应的反应热的前提条件是：

（即：△H＝Qp Qp表示等压条件下化学反应的反应热）

小结：判断一个化学反应是吸热反应还是放热反应的方法：

①从宏观角度分析：可以比较反应物总能量与生成物总能量的相对大小，

当∑E(反应物)>∑E(生成物)【或H（反应物）>H（生成物）, △H<0】该反应为放热反应； 当∑E(反应物)<∑E(生成物) 【或H（反应物）0】，该反应为吸热反应。 即焓变与反应热的关系：△H>0时为吸热反应，△H<0时为放热反应。）

②从化学键角度分析：断裂旧键所吸收的能量 形成新键所放出的能量时为吸热反应，反之为放热反应。

§1-1化学反应的热效应(第三课时)

学案编号：X03 设计人：杨艳凤、于艳萍 审核人：杨艳凤 编写时间：2012—8—30

【学习目标】

1、能用热化学方程式表示化学能与热能的相互转化关系，理解热化学方程式的意义。

2、并能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3、化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H= —297.3kJ/mol，分析下列说法中正确的是（ ）

3、热化学方程式：

（1）热化学方程式概念：是指把一个化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示出来的式子。 （2）热化学方程式的书写 ：

例题1：写出298K时，1molH2(g)和0.5molO2(g)反应生成1molH2O(l)放热285.8KJ热化学方程 完成【交流研讨】中的1和2，并说明1中3个热化学方程式所表示的含义

【小结】书写热化学方程式需注意的问题

（1）要在反应物和生成物的化学式后面用括号注明各物质的状态，分别用s、l、g表示固、液、

气，水溶液中的溶质则用aq表示。

（2）△H后要注明反应时的温度，对于298k时进行的反应可以不注明温度。 （3）△H的单位是J/moL 或 KJ/mol

（4）在方程式后用△H表示反应热，△H>0表示吸热，△H<0表示放热，其数值要与计量系数对

应。若反应逆向进行，则△H的数值改变符号，但绝对值不变。

（5）计量系数可用分数表示，因它仅表示反应物或生成物的物质的量；但化学反应方程式的系数

不能用分数，因它不仅表示物质的量，还可以表示微粒数。 注意：对于可逆反应的反应热理解

是指生成2molNH3才放出 92.4KJ热量，而不是1molN2与3molH2混合反应可放出92.4KJ热

量，

实际放出的热量小于92.4KJ。

目标1、2【针对性练习】：

1、写出298K时，下列反应的热化学方程式

3molNO2(g)与1molH2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g)，放热138KJ

____________________________________________________________________________ 用CO(g)还原1molFe2O3(s)，放热24.8KJ

___________________________________________________________________________ 1molHgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7KJ

___________________________________________________________________________ 2、请解释下述热化学方程式的含义

4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g) △H(298K)==―905KJ/mol

___________________________________________________________________________ 若将此方程式中各物质的系数均乘以2，应如何书写热化学方程式？ ___________________________________________________________________

A、S(g)+O2(g)=SO2(l)；反应放出的热量大于297.3kJ B、S(g)+O2(g)=SO2(l)；反应放出的热量小于297.3kJ C、1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和 D、1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和

4、在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确

的是（ ）

A、CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；△H=+725.8kJ/mol B、2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H=－1452kJ/mol C、2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H=－725.8kJ/mol D、2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H=+1452kJ/mol

三、反应焓变的计算

盖斯定律——对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变是一样的。

该定律是由瑞士科学家盖斯提出，为计算反应焓变奠定理论基础，因此盖斯被称为“热化学之父”

例题：试利用298K时下述反应焓变的实验数据，计算此温度下C(s，石墨)+1/2O2(g)=CO(g)的

反应焓变 C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1==―393.5KJ/mol

CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H2= —283.0kJ/mol

总结：利用已知反应焓变求未知反应焓变的方法：

【典例剖析】

例1、已知下列热化学方程式

Zn(s)+1/2O2(g)= Zn O(s); ⊿H1=-351.1KJ·mol―1 Hg(l)+ 1/2O2(g)= Hg O(s); ⊿H2=-90.7 KJ·mol―1

由此可知Zn(s)+ Hg O(s)= Zn O(s)+ Hg(l)；⊿H3。其中⊿H3的值是（ ） A、—441.8 KJ·mol―1 B、—254.6 KJ·mol―1 C、—438.9 KJ·mol―1 D、—260.4 KJ·mol―1

例2、298K，100KPa时，已知：

C(s，石墨)+O2(g)==CO2(g) △H1== ―393.5KJ/mol 2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H2== ―571.6KJ/mol

2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l) △H3== ―2599KJ/mol

根据盖斯定律，计算298K时由C(s，石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变

【变式训练】已知1 mol白磷（s）转化为红磷（s），放出18.39 KJ热量，又知： P4（白，s）+5 O2(g)=2P2O5（s）；⊿H1

4P（红，s）+5 O2(g)=2P2O5（s）；⊿H2 则⊿H1和⊿H2的关系正确的是（ ） A、⊿H1=⊿H2 B、⊿H1＞⊿H2 C、⊿H1＜⊿H2 D、无法确定

目标3【检测达标】

1、已知：C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g)；⊿H=-110.5 KJ·mol―1 ① C(s)+ O2(g)=CO2(g)；⊿H=-393.51 KJ·mol―1 ② 计算反应C(s)+ CO2(g)=2 CO(g)的反应热⊿H的值

2、2008年9月25日，我国成功发射了“神州七号”飞船，中国航天员实现了首次太空行走，发射“神七”一级火箭原料用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2 和水蒸汽已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(g); △H=8.7KJ/mol, N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H= —534KJ/mol下列表示肼和N2O4反应的热化学方程式正确的是 （ ） A、2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O（g）△H= -1076.7KJ/mol B、N2H4(g)+1/2N2O4(g)=3/2N2(g)+2H2O（g）△H= -1076.7KJ/mol C、2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O（g）△H= -542.7KJ/mol D、2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O（g）△H= -1059.3KJ/mol