化學反應與能量的變化教案
化學反應與能量的變化教案
【要點掃描】
１. 瞭解反應熱、吸熱反應、放熱反應的概念；
２. 瞭解反應熱和焓變的涵義，瞭解焓變的表示符號（ΔＨ）及其常用單位（kＪ/mol），認識ΔＨ的“－”、“＋”與放熱反應和吸熱反應的對應關係；
３. 掌握熱化學方程式的涵義和書寫方法；
４. 瞭解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的計算。
【知識梳理】
一、反應熱、放熱反應和吸熱反應的關係
１.反應熱是指 。在化學實驗中，通常遇到的反應是在敞口容器下進行的，此時的反應熱等於 ，用符號 表示，單位一般採用 。
２.從化學鍵角度看，反應熱近似等於 ．
３. 的化學反應是放熱反應， 的化學反應是吸熱反應．從能量的角度來看，放熱反應是由於 ，吸熱反應是由於 ．如圖中，a表示 ，b表示 ，該反應的ΔＨ ０．中學常見的放熱反應有 ；吸熱反應有 ．
二、反應熱和焓變
1．焓和焓變
（1）焓
（2）焓變（ΔH） ΔH = H（產物）— H（反應物）
2．反應熱
⑴定義：
⑵符號：用△H表示 ⑶單位；一般採用
⑷可直接測量，測量儀器叫量熱計
⑸反應熱產生的原因（微觀討論）
以H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)為例：
①化學鍵斷裂時需要吸收熱量
②化學鍵形成時要釋放熱量
吸熱和放熱的差值即為反應熱
（6）反應熱表示方法
反應熱是表示化學反應過程中整個體系的能量（即焓）增加或者減少的量值，
ΔH =H產物—H反應物
焓增加→吸熱→則用“ ”表示；
焓減少→放熱→則用“ ”表示。（填“+”或“-”）
3.反應熱的計算
（1）根據鍵能資料計算；ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。
（2）根據熱化學方程式計算；將ΔH看作熱化學方程式中的一項，再按有關方程式的計算步驟、格式進行計算，得出有關資料。
（3）蓋斯定律
三、熱化學方程式
1.熱化學方程式的概念： 的化學方程式，叫做熱化學方程式。熱化學方程式不僅表示了化學反應中的 變化，也表明了化學反應中的' 變化。
2.書寫熱化學方程式時的注意點
（1）要註明 ，但中學化學中所用ΔH的資料一般都是在101kPa和25℃時的資料，因此可不特別註明；
（2）需註明ΔH的“+”與“—”，“+”表示 ，“—”表示 ；比較ΔH的大小時，要考慮ΔH的正負。
（3）要註明反應物和生成物的狀態。g表示 ，l表示 ，s表示 ;
（4）各物質前的化學計量數表示 ，可以是整數也可以是分數。
四、蓋斯定律及其應用
蓋斯定律：化學反應的反應熱只與反應的始態（各反應物）和終態（各生成物）有關，而與具體反應進行的途徑無關，如果一個反應可以分幾步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成的反應熱是相同的，這就是蓋斯定律。
【典例精析】
例1.對下列化學反應熱現象，不正確的說法是 ( )
A．放熱的反應發生時不必加熱
B．化學反應一定有能量變化
C．吸熱反應需要加熱後才能發生
D．化學反應熱效應數值與參加反應物質多少有關
解題體會：
例2.下列各組熱化學方程式中，化學反應的△H前者大於後者的是 ( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g)；△H1 C(s)＋12O2(g)===CO(g)；△H2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)===SO2(g)；△H4
③H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)；△H5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)；△H6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；△H7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)；△H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
解題體會：
例3.甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是 ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJmol－1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJmol－1
下列說法正確的是 ( )
A．CH3OH的燃燒熱為192．9 kJmol－1
B．反應①中的能量變化如右圖所示
C．CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量
D．根據②推知反應： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－192．9kJmol－1
解題體會：
例4. ( )已知在1×105Pa，298K條件下，2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量，下列熱化學方程式正確的是
A． H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)；△H= +242kJmol-1
B． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)；△H= -484kJmol-1
C． H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g)；△H= +242kJmol-1
D． 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)；△H= +484kJmol-1
解題體會：
例5.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)；△H= —571.68kJmol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H= —282.9kJmol-1
某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成3.6g液態水，則原混合氣體中H2和CO的物質的量之比為 ( )
A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．2：3
解題體會：
例6.在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68kJ，下列熱化學方程式正確的是 ( )
A．CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；△H= +725.8 kJ/mol
B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -1452 kJ/mol
C．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= -725.8 kJ/mol
D．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H= +1452 kJ/mol
解題體會：
例7. 科學家蓋斯曾提出：“不管化學過程是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應是相同的。”利用蓋斯定律可測某些特別反應的熱效應。
① P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10 (s)； △H1=-2983.2kJ/mol
② P (s,紅磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10 (s)；△H2=-738.5kJ/mol
則白磷轉化為紅磷的熱化學方程式 。相同的狀況下，能量較低的是 ；白磷的穩定性比紅磷 （添“高”或“低”）。
例8.CH3-CH3→CH2=CH2+H2，有關化學鍵的鍵能如下：
化學鍵 C-H C=C C-C H-H
鍵能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3
試計算該反應的反應熱。