1、专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应的热效应第1课时化学反应的焓变一、导入新课化学反应中能量变化的应用一、导入新课能量的转换以发生化学变化的物质为基础，遵循能量守恒定律。释放或吸收热是化学反应中能量变化的主要形式之一。释放或吸收热的多少取决于化学反应中反应物的转化量。化学反应中能量怎样变化二、化学反应的焓变1反应热对物质的量确定的体系而言，其中物质的各种能量的总和称为内能，在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热。它受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。焓是与内能有关的物理量，用符号H表示。二、化学反应的焓变焓的数值的变化称
2、为什么？怎么表示？在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变。符号：H常用单位：kJmol-1焓变与温度、压强、反应物及生成物的聚集状态等因素有关。严格地讲，焓变是指在恒压的条件下，体系仅做体积功，不做其他功（如电功等）的变化过程中的热效应。如不特别指明，化学反应的反应热就是该反应的焓变。2焓变二、化学反应的焓变从宏观角度分析，化学反应中的能量变化，是由于化学变化中反应物和生成物的总能量不同所导致的。一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于反应物总能量和生成物总能量之间的相对大小。 思考讨论：从宏观角度分析，化学反应过程中为什么会有能量变化？二、化学反应的焓变3吸热反应和放热
3、反应（1）化学反应中的能量变化若反应物的总能量生成物的总能量，反应吸收能量；若反应物的总能量生成物的总能量，反应放出能量。图形表示：吸收吸收能量能量放出放出能量能量二、化学反应的焓变根据反应过程中是放出还是吸收能量，可将化学反应分为哪几类？（2）放热反应和吸热反应吸收热的反应称为吸热反应，H0，数值前加+（+常省略）；放出热的反应称为放热反应，H0，数值前加-。利用物质具有的能量计算反应热： H=生成物的总能量-反应物的总能量二、化学反应的焓变（3）常见的放热反应和常见的吸热反应常见的放热反应所有燃烧反应，如2CO+O2=2CO2点燃所有酸碱中和反应，如2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2
4、O活泼金属与H2O或酸的反应，如2Al+6HCl=2AlCl3+3H2绝大多数化合反应，如CaO+H2O=Ca(OH)2部分特殊反应，如铝热反应、过氧化钠与水或CO2的反应、氨的催化氧化二、化学反应的焓变（3）常见的放热反应和常见的吸热反应绝大多数分解反应，如CaCO3=CaO+CO2高温铵盐与碱的反应，如2NH4Cl+Ba(OH)28H2O=BaCl2+2NH3+10H2O需要持续加热的反应以C、CO和H2为还原剂的氧化还原反应，如C+H2O(g)=CO+H2高温结论：反应放热吸热与反应条件没有直接关系常见的吸热反应三、热化学方程式1概念能够表示反应热的化学方程式。例：H2(g)+O2(g)
5、=H2O(l)H=-285.8kJmol-112意义？2意义热化学方程式不仅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。还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。25、101kPa下，1mol气态H2与mol气态O2反应生成1mol液态水时，放出的热量是285.8kJ。12如何同时表示化学反应中的物质变化、能量变化三、热化学方程式 讨论：观察下列几个热化学方程式，分析讨论书写热化学方程式时 需要注意哪些问题。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJmol-12H2O(l)=2H2(g)+O2(
6、g)H=571.6kJmol-1H2O(l)=H2(g)+O2(g)H=285.8kJmol-11212三、热化学方程式3书写注意事项反应时的温度和压强不同，焓变H也不同。若不标明温度和压强，表示是在25、101kPa条件下的焓变。（1）标明反应的温度、压强用英文小写字母在物质化学式后面用括号标明物质的聚集状态，因为反应的焓变与反应物和生成物的聚集状态有关。一般用g表示气体，l表示液体，s表示固体，aq表示水溶液。（2）标明反应物和生成物的聚集状态三、热化学方程式3书写注意事项（3）化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以用整数或分数表示。但是必须和H的数值是一一对应的。（4）同一化学反应，物
7、质的化学计量数不同，反应的H也不同。H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJmol-1H2O(l)=H2(g)+O2(g)H=285.8kJmol-112122H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJmol-112三、热化学方程式3书写注意事项（5）在热化学方程式的右边注明H的号(+常省略)、数值和单位。放热反应H为“”，吸热反应H为+。（6）若一个反应的焓变H=akJmol-1，则其逆反应的焓变H=-akJmol-1，数值不变，符号相反。H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJ
8、mol-12H2O(l)=2H2(g)+O2(g)H=571.6kJmol-1122H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJmol-12H2O(l)=2H2(g)+O2(g)H=571.6kJmol-1三、热化学方程式25、101kPa时，1g甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，放出55.64kJ的热，写出该反应的热化学方程式。分析过程：解：甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O设1mol甲烷完全燃烧放出的热为x，则有解得x890.2kJ则该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-890.2kJmol-1提示：计
9、算反应的焓变时，注意化学反应与H的数值是一一对应的。点燃1g55.64kJ1mol16gmol-1x=实例分析四、化学键与化学反应能量变化的关系思考讨论：从微观角度分析，化学反应过程中为什么会有能量变化？化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程，接下来从化学键角度分析化学反应能量的变化。四、化学键与化学反应能量变化的关系1实例分析以氮气与氧气反应生成一氧化氮的反应为例实验测得：1molN2(g)与1molO2(g)反应生成2molNO(g)时吸收182.6kJ的热。四、化学键与化学反应能量变化的关系N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化由图可知，当1molN2(
10、g)与1molO2(g)反应生成2molNO(g)时，1molN2分子中的化学键断裂时需吸收946kJ的能量，1molO2分子中的化学键断裂时需吸收498kJ的能量，而2molNO分子中的化学键形成时会释放632kJmol-12mol=1264kJ的能量。N2O2吸收能量946kJmol-1+吸收能量498kJmol-1NO生成物反应物放出能量2632kJmol-1四、化学键与化学反应能量变化的关系N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化N2(g)+O2(g)=2NO(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量（946kJmol-1+498kJmol-1=1444kJ
11、mol-1）与形成生成物分子中的化学键释放的总能量（1264kJmol-1）之差，即吸热180kJmol-1。吸热180kJmol-1分析结果与实验测定结果很接近。N2O2吸收能量946kJmol-1+吸收能量498kJmol-1NO生成物反应物放出能量2632kJmol-1四、化学键与化学反应能量变化的关系 提问：分析完这个实例，化学反应能量变化的本质是什么？ 化学键与化学反应能量变化有什么关系？2化学反应能量变化的本质（1）化学反应中的能量变化，本质上是由于化学变化中旧化学键断裂时吸收的能量和新化学键形成时释放的能量不同所导致的。四、化学键与化学反应能量变化的关系（2）化学键与化学反应能量
12、变化的关系断裂断裂形成形成吸收吸收放出放出四、化学键与化学反应能量变化的关系 提问：利用键能数据如何计算化学反应的反应热？3利用键能数据计算反应热H=反应物的总键能生成物的总键能复习：断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量，就是该共价键的键能。四、化学键与化学反应能量变化的关系 提问：从宏观和微观两个角度，怎么理解反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=-180kJmol-1的能量变化？从宏观角度：1molN2(g)和1molO2(g)所具有的总能量2molNO(g)总能量；从微观角度：断裂1molN2和1molO2中化学键吸收的能量形成2molNO中化学键释放的能量。
13、四、化学键与化学反应能量变化的关系总结：反应热的计算方法宏观角度：H=生成物的总能量反应物的总能量微观角度：H=反应物的总键能生成物的总键能五、课堂练习1下列说法正确的是（）A焓变是指在恒压、恒温下，体系不做体积功，只做其他功的变化过程的热效应B书写热化学方程式时若不标明温度和压强，则表示是在0、101kPa条件下的反应热C化学反应中的能量变化，是由化学反应中化学键断裂时吸收的能量与生成物中化学键形成时放出的能量不同所导致的D吸热反应的H0，放热反应的H0C五、课堂练习2下列热化学方程式书写正确的是（）AH2(g)+O2(g)=H2O(l)H=-285.8kJmol-1BN2+3H22NH3H
14、=-92.2kJmol-1C2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJDC(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)H=393.5kJmol-1A12五、课堂练习3已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-270kJmol-1，下列说法不正确的是（）A该反应的逆反应是吸热反应B该反应过程的能量变化可用下图表示C在相同条件下，1molH2(g)与1molF2(g)的能量总和大于2molHF(g)的能量D断裂1molHH键和1molFF键吸收的能量小于形成2molHF键放出的能量B五、课堂练习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
15、学方程式正确的是（）ACH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=+725.76kJmol-1B2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)H=+1451.52kJmol-1C2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)H=-725.76kJmol-1D2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)H=-1451.52kJmol-1D五、课堂练习5已知：键能数据如下：下列有关H2(g)与Cl2(g)反应生成HCl(g)的说法正确的是（）AH2(g)与Cl2(g)热化学方程式可表示为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(
16、g)H=(2a-679)kJ/molBH2(g)与Cl2(g)反应一定是放热反应C若a=431，则反应生成2molHCl时的H=183kJ/molD反应物的总能量小于生成物的总能量BHHClClHCl键能（kJ/mol）436243a六、课堂小结1反应热一、化学反应的焓变在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热。2焓变：在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变。符号：H常用单位：kJmol-13吸热反应和放热反应（1）利用物质具有的能量计算反应热：H=生成物的总能量-反应物的总能量（2）吸收热的反应称为吸热反应，H0；放出热的反应称为放热反应，H0。断裂断裂形成形成吸收吸收放出放出六、课堂小结1概念：能够表示反应热的化学方程式。二、热化学方程式2意义 ：热化学方程式不仅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。还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。3书写注意事项1化学键与化学反应能量变化的关系三、化学键与化学反应能量变化的关系2利用键能数据计算反应热：H=反应物的总键能生成物的总键能敬请各位老师提出宝贵意见！
