第一章第一节 反应热 第1课时 学案设计（含答案） 高中化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
学习目标
1.从能量转化的角度分析吸热和放热反应的原因。
2.理解反应热和焓变的含义、符号及单位。
3.通过ΔH判断吸、放热反应。
学习过程
【自主预习】
1.化学反应与能量变化的关系
任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是　　　　(填“不相等”或“相等”)的，在产生新物质的同时总是伴随着　　　　的变化。即在一个化学反应中，同时遵守　　　　守恒和　　　　守恒两个基本定律。
2.化学反应中能量变化形式
化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为　　　　的变化。
【课堂探究】
1.定义：　　　　　　　　　　， 又叫　　　　。
2.表示符号：　　　　。
3.单位：　　　　(或　　　　)。
4.放热反应：即　　　　的化学反应，其反应物的总能量　　　　生成物的总能量。如金属与水或酸的反应、中和反应、燃料的燃烧、生石灰与水化合、铝热反应。
5.吸热反应：即　　　　的化学反应，其反应物的总能量　　　　生成物的总能量。如H2还原CuO的反应、C与CO2反应、CaCO3高温分解、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
【注意】吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热。如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应，放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。
6.计算方法：
(1)ΔH=　　　
(2)ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量
ΔH<0时， 为　　　　热反应；ΔH>0时，为　　　　热反应。
7.注意：在应用焓变时，应注意ΔH的符号。当ΔH>0时，其“+”号不能省略。
随堂测验
1.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　)
A.铝片和稀盐酸反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.碳与二氧化碳的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧
2.已知氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ，下列关系式正确的是(　　)
A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q23.下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是(　　)
A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧
C.硫在氧气中燃烧 D.焦炭在高温下与水蒸气反应
4.下列变化一定为放热的化学反应的是(　　)
A.水由气态变为固态
B.ΔH>0的化学反应
C.形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D.能量变化如图所示的化学反应
5.关于化学反应的本质的说法正确的是(　　)
A.化学反应都有新物质生成
B.化学反应都有能量变化
C.化学反应是旧键断裂新键形成的过程
D.化学反应的发生都需要在一定条件下
6.下列反应中，生成物的总焓大于反应物总焓的是(　　)
A.锌与稀硫酸反应制氢气 B.铁丝在氯气中燃烧
C.氧化钙与水反应 D.碳酸氢铵分解
7.下列说法中正确的是(　　)
A.焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B.反应放热时，ΔH>0;反应吸热时，ΔH<0
C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同
D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓
8.某学习小组设计以下实验，探究化学反应中的热效应，把试管放入盛有25 ℃的澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管往其中滴加5 mL稀盐酸。试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是　，
产生上述现象的原因是____________________________________________________。
(2)写出有关反应的离子方程式：　　　　　　　　　　。
(3)由实验推知，MgCl2和H2的总能量　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(4)如果将本题中“25 ℃的澄清石灰水”换成“20 ℃碳酸饮料”进行实验探究，实验中观察到的另一现象是　　　　，其原因是_________________。
9.在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验：
在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后再加入约10 g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题：
(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是什么
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是什么 (回答出三个以上的原因)
(3)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热 (回答出两种方案)
(4)实验中即使不“结冰”，将烧杯提起的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是什么 试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因“结冰”而黏在一起的。
参考答案
学习过程
【自主预习】
1.不相等　能量　质量　能量
2.热量
【课堂探究】
1.在恒温、恒压条件下，化学反应的热效应就是反应热　焓变
2.ΔH
3.kJ/mol　kJ·mol-1
4.放出能量　大于
5.吸收能量　小于
6.反应物的总键能-生成物的总键能　放　吸
随堂测验
1.C　2.D　3.D
4.解析：化学反应放热还是吸热，取决于H(生成物)与H(反应物)的相对大小。若H(生成物)>H(反应物)，则反应吸热，反之放热。A项，为物理变化;B项ΔH>0，即H(生成物)>H(反应物)，反应吸收热量;C项，无法确定反应放热还是吸热;D项，由图可知H(生成物)答案：D
5.解析：化学反应的本质是旧键断裂，新键形成。在这个过程中，原子重新组合生成新物质，同时伴随着能量的变化。
答案：C
6.解析：A、B、C均为放热反应，说明它们的反应物的总焓大于生成物的总焓，多余的能量以热量的形式放出。而D为吸热反应，正好相反，故D正确。
答案：D
7.答案：C
8.答案：(1)试管中镁片逐渐溶解，并有气体产生，烧杯中澄清石灰水变浑浊
镁与稀盐酸的反应是放热反应，该反应放出的热量使澄清石灰水温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，故变浑浊
(2)Mg+2H+M+H2↑
(3)小于
(4)烧杯中液体放出气泡且放出气泡速率逐渐加快　气体的溶解度随着温度的升高而减小
9.答案：(1)使反应物混合而迅速充分地反应，并使温度迅速下降。
(2)①药品用量太少;②环境温度太高;③玻璃片上滴加的水太多。
(3)①用皮肤接触烧杯壁感觉很凉;②用温度计来检测反应后烧杯内剩余物质的温度，发现温度下降。
(4)由于水排开了烧杯底部和玻璃片之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃片“黏在一起了”。将“黏在一起”的烧杯和玻璃片提起，从侧面轻推玻璃片，若烧杯和玻璃片能发生相对滑动，则说明烧杯和玻璃片是“被水黏在一起的”，若不能发生相对滑动则是由于结冰所致。