化学选择进步4第一章第一节备课教案.doc

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1、,选修4第一章化学反应与能量第一节 化学能与热能（第1课时）一、 化学键与化学反应中能量变化的关系1化学反应与体系的能量的变化：化学反应过程中伴随着体系 能量 的变化，物质的化学反应与体系的能量变化是 同时 发生的。2化学反应中能量变化的本质原因：是化学键的断裂与形成。 断开反应物中的化学键 吸收能量 （1）化学反应过程中 能量发生变化 形成生成物中的化学键 放出能量 例如： H2(g) Cl2(g) = 2HCl(g) 断开1mol H2 分子中的 HH 键时需要吸收436kJ的热量 断开1molCl2分子中的 ClCl键时需要吸收243kJ的热量 形成2molHCl分子中的HCl 键时要释

2、放2431kJ的热量 此反应中：生成物分子形成时释放的总能量 反应物分子断裂时吸收的总能量 反应中放出能量 = 2431kJ（436kJ + 243kJ）= 184.6kJ （反应中放出能量后，体系的能量 降低 。）若反应中：生成物分子形成时释放的总能量 反应物分子断裂时吸收的总能量,反应中就要吸收能量。（反应中吸收能量后，体系的能量 升高 。）（2）化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量：决定于反应物的总能量与生成物的总能量的 相对大小 。图示如下： 例题分析 1物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是（ ） A颜色B状态C化学键D原子核2下列过程一定释放出能量的是 （ ） A化合反应B

3、分解反应C分子拆成原子D原子组成分子3我们把拆开1 mol 共价键所吸收的能量或生成1 mol共价键所放出的能量叫键能，已知ClCl键的键能为247 kJmol1。下列有关键能的叙述正确的是 （ ） A要拆开1 mol ClCl键需吸收247 kJ能量B要形成1 mol ClCl键需吸收247 kJ能量C要拆开1 mol ClCl键需放出247 kJ能量D要形成1 mol ClCl键需放出247 kJ能量答案：1、C 2、D 3、AD二、化学能与热能的相互转化1、反应热：定义：化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。 符号：H 单位：kJmol1 计算：H = 生成物的总能量反应物的总

4、能量。2、放热反应:和吸热反应放热反应：化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应.。吸热反应：化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应.。3、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应： 所有的燃烧反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 金属与酸的反应 生石灰和水反应 常见的吸热反应： 晶体Ba(OH)28H2O与NH4Cl 反应 大多数的分解反应 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 放出热量：浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等（强酸、强碱的水化热大）溶解过程 吸收热量：铵盐溶解等。 例题分析 1.下列说法正确的是 （ ）A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热的反应在常温下一定很易发生C反应是放

5、热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D吸热反应在一定的条件下也能发生答案：1、C 三、化学反应中的能量变化与键能变化及反应热的关系：放热反应吸热反应表现形式H 0或H为“+”能量变化生成物的总能量 低于 反应物的总能量生成物的总能量 高于 反应物的总能量键能变化生成物总键能 高于 反应物总键能生成物总键能 低于 反应物总键能联 系键能越 大 ，物质能量越 低 ，越 稳定 ；反之键能越 小 ，物质能量越 高 ，越 不稳定 。图 示反应热： H =生成物的总能量反应物的总能量。H = 反应物的总键能生成物的总键能 四、热化学方程式的书写 1.概念：能表示参加反应物质的量和反应

6、热的关系的化学方程式，叫热化学方程式。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、热化学方程式表示的意义： (1)化学反应中的物质变化 (2)化学反应中的能量变化3、热化学方程式与化学方程式表示上有何不同？1.标明了反应时的温度、压强；2.表明了反应物、生成物的状态3.标明了反应的焓变4、书写热化学方程式时

7、的注意事项(1)要注明反应温度和压强，若在25、101kPa下，可不标注。(2)必须标明反应物与生成物的状态： 固体-s，液体-l，气体-g，溶液 aq (3)标明反应焓变，焓变单位是“KJmol-1”或“KJ/mol”， 且吸热是“”、放热是“”。(4）计量数表示物质的物质的量，可以是分数，且计量数表示反应已完成的量（不代表用量）。(5)一般不用注明反应条件，不标“ ”、 “ ”（因已注明状态） ，写“=”或“ ” 。（6）热化学方程式具有加和性，计量数必须与H相对应。计量数加倍，则H的数值也加倍；逆向反应的H绝对值不变，符号相反。 为什么热化学反应方程式必需标明物质的状态呢？物质的状态不同

8、其能量也不一样，物质的状态变化会有能量的变化。热化学方程式中要标明物质的状态：H2(g）+ O2(g）= H2O（g）H=-241.8KJmol-12H2(g）+ O2(g） = 2H2O（g）H=-483.6KJmol-1思考：两个热化学方程式有哪些区别 二者什么关系 计量数表示什么？答： 计量数和焓变不同 正比关系 计量数表示反应物和生成物的物质的量H2(g）+ O2(g）= H2O（g）H=-241.8KJmol-1例题分析1、写出下列热化学方程式：（1）1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO (g)，需吸收68kJ的热量；N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+68 KJm

9、ol（2）2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) H=-314 KJmol-1 2、1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为 ( )AC+H2O=CO+H2 H=+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/ mo

10、l答案：CD3、已知在25 、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出4840 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）A C8H18(l)+O2(g) 8CO2(g)+9H2O(g) ；H=4840 kJmol1B C8H18（l）+O2(g) 8CO2(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、在同温同压下，下列各组热化学方程式中，H1

11、H2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)+Cl2(g)=2HCl(g) ；H1H2(g)+Cl2(g)=HCl(g) ；H2答案：AD变式题1、以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2（g）+O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ；H=1 300 kJmol1的说法中，正确的是 （ ）A当10NA个电子转移时，该反应放出

12、1 300 kJ的能量B当1NA个水分子生成且为液体时，吸收1 300 kJ的能量C当2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量D当8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量答案：AD2、已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：P4(白，s)+5O2 = 2P2O5(s) H1,4P（红，s）+5O2 = 2P2O5 （s）H2 则H1和H2的关系正确的是( ) AH1H2 BH1H2 CH1=H2 D无法确定答案：A3、今有如下三个热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(

13、g)=H2O(l) H=b kJ/ mol 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) H=c kJ/ mol关于它们的下列表述正确的是 ( ) A它们都是吸热反应 Ba、b和c均为正值 Ca=b D2b=c答案:D4、（2012徐汇区二模）化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（）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、某反应过程中的能量变化如图所示：（1）写出该反应的热化

14、学方程式： （2）在溶液中进行化学反应中的物质，其状态标为“aq”，已知0.5molH2SO4在溶液中与足量氢氧化钠反应放出57.3kJ的热量，用离子方程式写出该反应的热化学方程式： （3）合成氨反应的热化学方程式：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=-92.2kJmol-1 已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应，在某一定条件下，N2的转化率仅为10%，要想通过该反应得到92.2kJ的热量，至少在反应混合物中要投放N2的物质的量为 mol答案：（1）A（g）+2B（g）C（l）+3D（l）H=-432 kJmol-1 （2）H+（aq）+OH-（aq）H2O（l）H=-5

15、7.3 kJmol-1 （3）106、下列说法中正确的是（）活化分子间的碰撞一定能发生化学反应普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应活化分子比普通分子具有较高的能量化学反应的实质是原子的重新组合化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞A BCD答案：C第一节化学能与热能（第2课时）【知识拓展】中和热及测定 中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。中和热的测定：（一）实验用品：大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）、温度计、量筒（50mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环

16、形玻璃搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.55mol/L NaOH溶液（二）实验步骤：1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如图所示。2用一个量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。3.用另一个量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。4.把温

17、度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合液的最高温度，记为终止温度，记入下表。5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。（三）实验数据处理：根据实验数据计算中和热，中和热计算公式： H其中（m1+m2）表示溶液质量，c为比热容 c=4.18J（g）1（四）误差分析：下列操作会使所测得中和热有何影响？（偏高、偏低、无影响）1.俯视法量取50mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液-（ ）2.量取盐酸溶液未用水洗涤，马上量取氢氧化钠溶液-（ ）3.未使用环形玻璃棒搅拌不均匀，未完全中和-（ ）

18、4.实验时天气冷室温低，中和时放出的热量被烧杯吸收或散失到空气中-（ ）5.用50mL 0.50mol/L的NaOH溶液-（ ）6.未将NaOH溶液一次倒入烧杯中-（ ）7.用50mL 0.1mol/L的HAc代替盐酸- （ ）8.未盖严纸板- （ ）典型例题1、（7分）50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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的热量可计算中和热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。（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”）

19、。（4）实验中60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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”、“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 （均填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；用50mL0.50mol/LNaOH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”）。答案：（1）环形玻璃搅拌棒 （2）防止热量散失 （3）偏小 （4）不相等，相等，中和热与参加反应的酸碱的量无关（5）偏小，偏小【随堂练习】1. 下列反应中生成物

20、总能量高于反应物总能量的是（ ）A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水2. 下列说法正确的是（）A需加热才能发生的反应一定是吸热反应B任何放热反应在常温条件一定能发生反应条件C反应物和生成物分别具有的总能量决定了反应是放热反应还是吸热反应D当H0时表明反应为吸热反应3. 下列有关反应：4NH3 (g)+5O2 (g) = 4NO(g)+6H2O(g) H (298K)= 905 kJ mol-1 的描述不正确的是（ ）A. 生成物的总能量小于反应物的总能量 B. 该反应为吸热反应C. 该反应为放热反应 D. 该反应中每4 mol NH3(g)被氧化，放出905 kJ

21、热量4. 已知在1105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 ( )A. H2O(g) = H2(g)+O2(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. 分析右面的能量变化图，判断下列选项中正确的是（ ）A. 2A(g)+B(g) = 2C(g) H0C. 2A+B= 2C H0D. 2C= 2A+B H06. 已知：H2(

22、g)+F2(g) = 2HF(g) H=270 kJ mol-1，下列说法正确的是（ ）A2 L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B1 mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270 kJ C在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量7. 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收热量

23、为（ ）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下列关系式中正确的是（ ）Aac0 Bbd0 C2a= b0 D2c= d09. 化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是（） A. N2(g)+3H2(g) = 2

24、NH3(1) H2(a-b-c)kJmol-1B. N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g) H2(b-a)kJmol-1C. N2(g)+H2(g) = NH3(1) H(b+c-a)kJmol-1D. N2(g)+H2(g) = NH3(g) H(a+b)kJmol-110. 在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如图： （1）下列有关反应A+B=C+D的说法正确的是 。 A. 反应前后原子的种类和数目一定不变B. 该反应若有能量变化，则一定是氧化还原反应新 课 标 第 一 网C. 该反应若为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行D. 反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒（2）若E1”、“ 吸热11. （1）CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) H725.76kJmol1 （2）N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) H+67.8kJmol1（3）N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g) H92kJmol112. （1）放热 需要 E2-E1 （2）409.0 kJmol-1