歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第1課時化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化 第1課時 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學(xué)案 探究整合應(yīng)用 課前自主學(xué)案 一 化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 需要斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵和形成生成物中的化學(xué)鍵 斷開化學(xué)鍵需要 能量 形成化學(xué)鍵需要 能量 若反應(yīng)過程中 斷開化學(xué)鍵所吸收的能量 形成化學(xué)鍵所放出的能量 即反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量 則反應(yīng)過程中 能量 吸收 放出 大于 吸收 若反應(yīng)過程中 斷開化學(xué)鍵所吸收的能量 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)過程中 能量 不同的化學(xué)反應(yīng)伴隨發(fā)生的能量變化也不相同 許多化學(xué)反應(yīng)中伴隨著熱量的放出或吸收 小于 放出 因此 H2燃燒生成水蒸氣時 反應(yīng)為放熱 生成1mol水蒸氣放出熱量930kJ 436 249 kJ 245kJ 共價鍵的鍵能 拆開1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價鍵需要 的能量 就是該共價鍵的鍵能 共價鍵的鍵能 該共價鍵越牢固 吸收 越大 思考感悟 化學(xué)反應(yīng)過程都伴隨著能量變化 伴隨能量變化的過程都是化學(xué)反應(yīng)嗎 提示 不一定 例如 物理學(xué)中的核反應(yīng) 雖然伴有大量的能量變化 但它不屬于化學(xué)反應(yīng) 二 放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較 三 熱化學(xué)方程式用于表示化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收熱量的方程式叫做熱化學(xué)方程式 熱化學(xué)方程式中要標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài) 用g l s分別代表 在熱化學(xué)方程式中可以用 H標(biāo)明反應(yīng)放出或吸收的熱量 負(fù)值表示在該條件下反應(yīng) 正值表示在該條件下反應(yīng) 例如 CaCO3 s CaO s CO2 g H 178 5kJ mol 1 1 C s O2 g CO2 g H 393 6kJ mol 1 2 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 吸熱 放熱 反應(yīng) 1 中 1molCaCO3吸收178 5kJ熱量 完全分解生成1molCaO和1molCO2氣體 反應(yīng) 2 中 1molC與1molO2完全反應(yīng) 生成1molCO2氣體 放出393 6kJ熱量 解析 選C 本題主要考查對化學(xué)反應(yīng)中能量變化知識的理解 有很多放熱反應(yīng)也需要加熱 如燃燒反應(yīng)大多需要點燃 不能從是否需要加熱的角度來判斷一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng) 不同的物質(zhì)所具有的能量不同 只要物質(zhì)發(fā)生變化 能量就會變化 能量變化的多少與參加反應(yīng)的物質(zhì)多少成正比 2 下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng) 又是吸熱反應(yīng)的是 A 鋁片與稀H2SO4反應(yīng)B 氧化鈣與水反應(yīng)C 灼熱的炭與CO2反應(yīng)D 甲烷在O2中的燃燒反應(yīng)解析 選C 反應(yīng)B是非氧化還原反應(yīng) A C D是氧化還原反應(yīng) 其中C是吸熱反應(yīng) 3 關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 下列說法中錯誤的是 A 需要加熱才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 除了熱量外 還可以是光能 電能等C 化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化 也服從能量守恒定律D 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時 發(fā)生放熱反應(yīng) 解析 選A 對于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 要注意以下幾點 一是服從能量守恒定律 二是形式可以多樣 如燃燒時有光能放出 電池中的化學(xué)反應(yīng)放出電能等 一個化學(xué)反應(yīng)是否需要加熱與反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)無關(guān) 一個化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生有時需要達(dá)到一定溫度才進(jìn)行 或需要達(dá)到一定溫度才能較快進(jìn)行 若化學(xué)反應(yīng)吸收的熱量小于放出的熱量 就是放熱反應(yīng) 課堂互動講練 2011年常州高一檢測 下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是 液態(tài)水汽化 將膽礬加熱變?yōu)榘咨勰?濃硫酸稀釋 氯酸鉀分解制氧氣 生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰A B C D 解析 是放熱反應(yīng) 是吸熱反應(yīng) 液態(tài)水汽化 濃硫酸稀釋都不是化學(xué)反應(yīng) 答案 D 規(guī)律方法 吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) 屬于化學(xué)反應(yīng)的范疇 伴隨熱效應(yīng)的物理變化不屬于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) 變式訓(xùn)練1下列說法正確的是 雙選 A 大多數(shù)化合反應(yīng)是釋放能量的反應(yīng)B 大多數(shù)分解反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)C 釋放能量的反應(yīng)都不需要加熱D 吸收能量的反應(yīng)都需要加熱解析 選AB 在化學(xué)反應(yīng)過程中 破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量小于形成新化學(xué)鍵釋放的能量 反應(yīng)開始后就會有一定的能量以熱能 電能或光能等形式釋放出來 反之 破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量大于形成新化學(xué)鍵釋放的能量 則需要不斷吸收能量才能維持反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行 這是放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的本質(zhì) 但不可以根據(jù)反應(yīng)過程中是否需要加熱來區(qū)分反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量 與普通化學(xué)方程式相比 書寫熱化學(xué)方程式除了要遵循書寫化學(xué)方程式的要求外還應(yīng)注意以下五點 1 H的意義 H只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊 并用空格隔開 若為放熱反應(yīng) H為 若為吸熱反應(yīng) H為 H的單位一般為kJ mol 1 kJ mol 2 反應(yīng)的條件書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明 H的測定條件 一般情況下 H是在25 1 01 105Pa下測定的 可不注明溫度和壓強(qiáng) 3 化學(xué)計量數(shù)注意熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量 因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù) 也可以是分?jǐn)?shù) 4 物質(zhì)的聚集狀態(tài)反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同 反應(yīng)熱 H不同 因此 必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地 體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義 氣體用 g 液體用 l 固體用 s 溶液用 aq 表示 熱化學(xué)方程式中不用 和 5 化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)與 H的關(guān)系由于 H與反應(yīng)完成的物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān) 所以熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)必須與 H相對應(yīng) 如果化學(xué)計量數(shù)加倍 則 H也要加倍 當(dāng)反應(yīng)向逆向進(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 例如 已知 特別提醒 1 熱化學(xué)方程式既表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化 也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 2 無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)為多少 H的單位總是kJ mol 1 kJ mol 但 H的數(shù)值與反應(yīng)式中的化學(xué)計量數(shù)有關(guān) 已知25 101kPa下 1gC8H18 辛烷 燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出48 40kJ熱量 表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 A C8H18 l 12 5O2 g 8CO2 g 9H2O g H 48 40kJ mol 1B C8H18 l 12 5O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1C C8H18 l 12 5O2 g 8CO2 g 9H2O l H 5518kJ mol 1D C8H18 l 12 5O2 g 8CO2 g 9H2O l H 48 40kJ mol 1 解析 1gC8H18燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出48 40kJ的熱量 即1molC8H18燃燒可放出5518kJ的熱量 根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則 B正確 A項 熱值與計量數(shù)不對應(yīng) 水應(yīng)為液態(tài) C項 放熱反應(yīng)中 H應(yīng)為 D項放出熱量數(shù)值不對 答案 B 規(guī)律方法 書寫熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)物 生成物的聚集狀態(tài) 這是因為反應(yīng)物 生成物的聚集狀態(tài)不同 本身能量不同 反應(yīng)熱數(shù)值也不同 并且反應(yīng)熱與反應(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)有關(guān) 所以要綜合考慮反應(yīng)物的聚集狀態(tài)以及化學(xué)計量數(shù) 才能比較相似的熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱大小 變式訓(xùn)練2 2011年紹興高一檢測 已知在25 101kPa下 1gH2燃燒生成液態(tài)水時放出142 9kJ的熱量 表示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是 A 2H2 g O2 g 2H2O l H 142 9kJ mol 1B 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 1C 2H2 O2 2H2O H 571 6kJ mol 1D 2H2 g O2 g 2H2O g H 571 6kJ mol 1 解析 選B 因為 H與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān) 化學(xué)計量數(shù)必須與 H相對應(yīng) 所以先求25 101kPa下2molH2燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量 其值為142 9kJ 4g 1g 571 6kJ 放熱反應(yīng)中 H為 同時 還要注意反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)是否符合題意 探究整合應(yīng)用 化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的探討化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化 通常表現(xiàn)為熱量變化 當(dāng)反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量時 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物的過程中 反應(yīng)體系就會向環(huán)境中放出熱量 這是放熱反應(yīng) 反之如果反應(yīng)物具有的總能量小于生成物所具有的總能量時 反應(yīng)物需要吸收環(huán)境的能量才能轉(zhuǎn)化為生成物 這就是吸熱反應(yīng) 如圖所示 把試管放入盛有25 飽和澄清石灰水的燒杯中 試管中開始放入幾小塊鎂片 再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中 試完成下列問題 1 實驗中觀察到的現(xiàn)象是 2 產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 3 寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 4 由實驗推知 MgCl2溶液和H2的總能量 鎂片和鹽酸的總能量 填 大于 小于 或 等于 思路點撥 根據(jù)實驗過程中的化學(xué)方程式來描述實驗現(xiàn)象 解析 鎂片與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) 這是由于反應(yīng)物 Mg和鹽酸 的總能量高于生成物 MgCl2溶液和H2 的總能量 放出的熱通過小試管傳遞給飽和石灰水 使Ca OH 2的溶解度下降而析出Ca OH 2晶體 答案 1 鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生 鎂片逐漸溶解 燒杯中溶液變渾濁 2 鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) Ca OH 2在水中的溶解度隨溫度升高而減小 故析出Ca OH 2晶體 3 Mg 2H Mg2 H2 4 小于 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全