化学反应与能量的变化
【学法指导】1.认真阅读教科书，努力完成基础部分的内容；
2.结合学过的知识，通过对比分析，或者阅读资料完成能力部分。
3.课堂上通过合作交流研讨，认真听取同学讲解及教师点拨，排除疑难；
学
习
目
标
知识与技能
过程与方法
情感态度与价值观
1.
能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义，能熟练书写热化学方程式。2．能熟练书写热化学方程式，能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算
学会学习热化学方程式的能力，和运用盖斯定律的能力。
培养学生科学的价值观和实事求是的态度。
学习重点
热化学方程式的书写，和盖斯定律的运用。
学习难点
热化学方程式的书写，和盖斯定律的运用。
【学习过程】
【诊断补偿】
1、反应热定义：
2、符号：
Q>0
3、反应热的单位：
Q
Q<0
4、反应热的求算：
【学海导航】
二、化学反应的焓变
（一）焓和焓变：
1、焓（H）：
【注意】①
焓是一个物理量；②焓是物质固有的性质，与密度相似
2、焓变（△H）：
（1）单位：
（2）表达式：
△H>0
或“+”
反应
（3）△H
△H<0
或“—”
反应
从能量角度分析焓变与吸热反应、放热反应的关系：
吸热反应：△H>0，产物的焓
反应物的焓
放热反应：△H<0，产物的焓
反应物的焓
（4）对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转化，则该反应的反应热
焓变，表示为：
（Qp为等压反应热）
反应焓变示意图
（二）热化学方程式
1、定义：
2、含义：
【举例】H2(g)+O2(g)=H2O(l)
△H
(298K)=
-285.8kJ mol—1的意义：
【交流与讨论】1、
△H的单位中
mol—1的含义是什么？
2、
观察下面三个热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(g)
△H
(298K)=—241.8kJ mol—1
②
H2(g)+O2(g)=H2O(l)
△H
(298K)=—285.8kJ mol—1
③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
△H
(298K)=—571.6kJ mol—1
试回答：
为什么①
中的△H
的值要比②中的
△H值要大？
③中的△H的值为什么是②中的
△H值的2倍？
3、
298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H=
-92.38kJ/mol。
在该温度下，取1
mol
N2(g)和3
mol
H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。
3、热化学方程式的书写要点
①
注明各物质的聚集状态；气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不标反应条件，也不用↑和↓。
②
注意反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。
绝大多数△H是在298K、101325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
③
△H的单位J mol—1或kJ mol—1；
④
注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
⑤△H的的值与方程式中的物质前的系数成正比，若反应逆向进行，△H的数值改变符号，但绝对值不变。
⑥△H的的值指的是反应物完成转化为产物所放出的热量。
【练习1】写出下列反应的热化学方程式
（1）1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。
。
（2）18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，
放出280.4kJ热量。
。
三、反应焓变的计算-----盖斯定律
盖斯定律：
1、内容：
2、理解要点：
（1）反应焓变（反应热效应）只与
、
有关，与
无关。
（2）焓变（反应热）总值一定。
△H
=
△H1
+
△H2
=
△H3
+
△H4
+
△H5
焓变的计算方法
a::利用已知焓变求未知焓变——热化学方程式相加减
【练习2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
2N2H4(g)
+
2NO2(g)
==
3N2(g)
+
4H2O(g)的反应焓变。
N2（g）
+
2O2（g）
==
2NO2（g）
△H1
=
+
67.7kJ mol—1
N2H4（g）+
O2（g）
==
N2（g）+
H2O（g）
△H2
=
—
534kJ mol—1
b、利用化学键的键能求焓变
△H
=
∑
(反应物的键能）
—∑(反应产物的键能)
【练习3】以下是部分共价键键能数据：P—P
198kJ mol—1，P—O360kJ mol—1，O=O
498kJ mol—1。
试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
P4(s,白磷)
+
3O2(g)
==
P4O6(s)
△H
=
？
氧原子
磷原子
P4
分子结构
P4O6
分子结构
【课堂练习达标】
1.下列各项与反应热的大小无关的是
(
)
A．反应物的状态
B．生成物的状态
C．反应物的多少
D．表示反应热的单位
2．已知热化学方程式：2H2O（l）=
2H2（g）+
O2（g）；△H1
=
＋571.6kJ·mol－1
2H2（g）+
O2（g）=
2H2O（g）；△H2
=
－483.6kJ·mol－1
当1g液态水变为气态水时，对其热量变化的下列描述：①放出；②吸收；③2.44kJ：④4.88kJ；⑤88kJ。其中正确的是
（
）
A．②和⑤
B．①和③
C．②和④
D．②和③
3．同素异形体相互转化的反应热相当少而转化速率慢，有时还很不完全，测定时很困难，现可依据盖斯定律进行计算。已知：
4P（白磷，s）＋
5O2（g）＝
2P2O5（s）；△H1
＝
－283.2
kJ·mol－1
①
4P（红磷，s）＋
5O2（g）＝
2P2O5（s）；△H2
＝
－184.0kJ·mol－1
②
由热化学方程式看来，更稳定的磷的同素异形体是
，试写出白磷转化成红磷的热化学方程式
。
4．已知在101KPa，298K条件下，2
mol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）+
1/2O2
；△H（298K）
=
－242kJ·mol－1
B．H2（g）+
1/2O2（g）=
H2O（l）；△H（298K）
=
＋484kJ·mol－1
C．H2（g）+
1/2O2（g）=
H2O（g）；△H（298K）
=
－242kJ·mol－1
D．H2（g）+
1/2O2（g）=
H2O（g）；△H（298K）
=
－484kJ
5、比较下列各组热化学方程式中△H1与△H2
的大小，并说明理由。
（1）
2H2(g)
+
O2(g)
=
2H2O
(g)
△H1
2H2(g)
+
O2(g)
=
2H2O
(l)
△H2
（2）
S(g)
+
O2(g)
=
SO2
(g)
△H1
S(s)
+
O2(g)
=
SO2
(g)
△H2
（3）
H2(g)
+
Cl2(g)
=
2HCl
(g)
△H1
H2(g)
+
Cl2(g)
=
HCl
(g)
△H2
（4）
C(s)
+
O2(g)
=
CO
(g)
△H1
C(s)
+
O2(g)
=
CO2
(g)
△H2
6、已知下列热化学方程式：
⑴Fe2O3（s）＋
3CO（g）＝
2Fe（s）＋
3CO2（g）；△H
＝
－25
kJ·mol－1
⑵3Fe2O3（s）＋
CO（g）＝
2Fe3O4（s）＋
CO2（g）；△H
＝
－47
kJ·mol－1
⑶Fe3O4（s）＋
CO（g）＝
3FeO（s）＋
CO2（g）；△H
＝
＋19
kJ·mol－1
写出FeO（s）被CO还原成Fe（s）和CO2的热化学方程式
焓
焓
反应物
反应产物
反应物
△H
0
△H
0
反应吸热
反应放热
反应产物
反应物
a
生成物
△H
△H2
△H1
c
b
△H5
△H4
△H3第二节
燃烧热能源
【学法指导】1.认真阅读教科书，努力完成基础部分的内容；
2.结合学过的知识，通过对比分析，或者阅读资料完成能力部分。
3.课堂上通过合作交流研讨，认真听取同学讲解及教师点拨，排除疑难；
学
习
目
标
知识与技能
过程与方法
情感态度与价值观
（1）了解燃烧热的概念，并能进行简单的计算。（2）了解资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题。
1）通过学习及查阅资料了解研究燃烧热的实际意义。（2）通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。
发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。
学习重点
燃烧热的概念及相关计算。
学习难点
燃烧热的概念。
【学习过程】
【探究一】燃烧热
1.
定义：_________________________________________________________________
2.
解释H2的燃烧热为285.8
kJ
/
mol所表示的含义：
3.你是如何理解燃烧热的定义的？
(1)条件：_________________________________
(2)可燃物的用量：______
(3)生成稳定的氧化物：如C完全燃烧应生成______，
H2燃烧生成_______，S生成______
(4)单位：___________
(5)书写燃烧热的热化学方程式时，以1mol可燃物为配平标准，其余可出现分数。
例：语言表述——CH4的燃烧热为890.3
kJ/mol
符号表示——△H=
-890.3
kJ/mol
例：语言表述——H2的燃烧热为285.8
kJ/mol
符号表示——△H=
-285.8
kJ/mol
【探究二】
阅读教材指出研究物质燃烧热的意义。
了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。
[探究3]
分析教材中表1-1，讨论应根据什么标准来选择燃料。试举例说明
[思考与交流]应根据什么标准来选择燃料？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
2、表中较理想的燃料是：_________________________等。
燃烧热与中和热的区别与联系
燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热反应
△H
△H<0，单位：kJ/mol
不相同点
反应条件
101kPa
在稀溶液中
反应物的量
1mol(O2的量不限)
可能是1mol，也可能是0.5mol
生成物的量
不限量
H2O是1mol
反应热的含义
1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物燃烧热也不同。
生成1molH2O时放出的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为57.3kJ/mol。
3．有关燃烧热的计算
例1．已知充分燃烧a
g乙炔(C2H2)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b
kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.
2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－2b
kJ
/
mol
B.
C2H2(g)＋5/2O2(g)＝2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝2b
kJ
/
mol
C.
2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－4b
kJ
/
mol
D.
2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝b
kJ
/
mol
例2．葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：
C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）
ΔH=－2
800
kJ/mol
葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100
g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
二、能源
阅读教材回答下列问题
1.指出能源的定义及分类。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
[指导学生阅读教材]我国能源状况
[讨论1]
分析教材中资料卡片并阅读教材讨论我国能源的现状如何？
1．主要是化石燃料，蕴藏量有限，而且不能再生，最终将枯竭。
2．能源利用率低，浪费严重。
3．能源储量丰富，我国的人均能源拥有量较低。
4．近年来能源的总消费量与人均消费量情况呈下降趋势，但是，仍然出现了能源危机问题。
[讨论2]
如何解决我国的能源危机问题？
1．调整和优化能源结构。
2．加强科技投入，提高管理水平，科学的控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高能源的使用效率。
3．节约利用现有能源。
4．研究开发新能源。
2．新能源包括那些？有什么特点？
太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能和生物质能等。特点：资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。
﹙三﹚迁移应用
题性型一
概念的应用
例1．下列热化学方程式中，△H能正确表示物质的燃烧热的是（
）
A．CO(g)
+1/2O2(g)
==CO2(g)
△H＝-283.0
kJ/mol
B．
C(s)
+1/2O2(g)
==CO(g)
△H＝-110.5
kJ/mol
C．
H2(g)
+1/2O2(g)==H2O(g)
△H＝-241.8
kJ/mol
D．2C8H18(l)
+25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l)
△H＝-11036
kJ/mol
[变式训练1]
下列说法正确的是
A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
B．酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热
C．燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D．在稀溶液中，1molCH3COOH和1mol
NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
题性型二
有关燃烧热的计算
例2．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO(g)
+
O2(g)
=
2CO2(g)
△H
=-566
kJ/mol
CH4(g)
+
2
O2
(g)
=
C
O2
(g)
+
2H2O(l)
△H
=-890
kJ/mol
由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为(
)
A．2912kJ
B．2953kJ
C．3236kJ
D．3867kJ
[变式训练2]
甲烷和氢气燃烧的热化学方程式分别如下：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1
，2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H2，
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H3
常温下取体积为4：1的甲烷和氢气混合气体11.2L（标况），完全燃烧后恢复常温，放出热量为（
）
A、0.4△H1＋0.05△H3
B、0.4△H1＋0.05△H2
C、0.4△H1＋0.1△H3
D、0.4△H1＋0.2△H3
题性型三
能源的利用
例3．我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不对的是：
A
大力发展氢能源
B
充分利用太阳能
C不使用含碳能源
D
提高能源利用率
[变式训练３]
下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是（
）
A、化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B、绿色植物进行光合作用是，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C、物质的化学能可以在不同的条件下转为热能、电能为人类利用
D、吸热反应没有利用价值化学反应与能量的变化
【学法指导】1.认真阅读教科书，努力完成基础部分的内容；
2.结合学过的知识，通过对比分析，或者阅读资料完成能力部分。
3.课堂上通过合作交流研讨，认真听取同学讲解及教师点拨，排除疑难；
学
习
目
标
知识与技能
过程与方法
情感态度与价值观
1.
了解化学反应中能量变化的实质，理解反应热、放热反应、吸热反应等概念。2．明确测定反应热的要点，测定反应热的基本原理和方法。
培养学生实验探究和计算能力
培养学生实事求是的精神和从实际出发的态度。
学习重点
反应热的形成原因和中和热的测定
学习难点
中和热的测定
【学习过程】
【诊断补偿】
1.从化学键的角度分析
类型比较
放热反应
吸热反应
定义
与化学键强弱关系
2.
从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析：
小于
热反应
大于
热反应
3.
①常见的放热反应有：
Ⅰ.活泼金属与酸或水的反应。如：
Ⅱ.
酸碱中和反应。如：
Ⅲ.燃烧反应。如：
Ⅳ.大多数的化合反应。如：
②常见的吸热反应有：
Ⅰ.
大多数的分解反应。如：
Ⅱ.
大多数持续加热或高温的反应。如：
。
Ⅲ.
Ba（OH）2·8H2O
与NH4Cl的反应。
【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是（
）
A.放热反应时不必加热
B.化学反应一定有能量变化
C.一般地说，吸热反应加热后才能发生
D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关
【学海导航】
一、化学反应的反应热：
（一）反应热
1、定义：化学上规定，当化学反应在一定的
下进行时，反应所
或
的热量称为该反应在此温度下的
，简称
。
2、表示符号：用
表示。
反应放热时，反应体系能量
，Q
0；
反应吸热时，反应体系能量
，Q
0。
3、决定因素：对于一个给定的化学反应，反应热取决于____________________________
的相对大小，或者_____________________________________________________的相对大小。
4、测量方法
⑴反应热的数据可以用
测量。
⑵在测量反应热的实验中，反应吸收或放出的热量可以通过反应前后
的变化来计算。
强酸、强碱的中和反应的离子方程式为
，当参加反应的n(H+)和n(OH-)相同时，中和反应的反应热是
的。
（二）中和热
1、定义：
理解要点：
①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。
②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH—化合生成
H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。
④放出的热量：57.3kJ/mol
2、中和热的表示：
【练习1】已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△H=-57.3kJ/mol
，求下列中和反应中放出的热量。
（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________kJ的热量。
（2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出____________kJ的热量。
【练习2】为了减小误差，某同学在实验中两次测定中和热。第一次用50mL0.5mol L—1的盐酸和50mL0.5mol L—1NaOH溶液，第二次是用100mL0.5mol L—1的盐酸和100mL
0.5mol L—1的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果
（相等或不相等）。
【阅读】指导学生阅读课本P5页，完成：
3、中和热的测量
（1）仪器：
、
、
、
、
（2）原理：Q=
(C为比热容，与碱的用量无关)。
（3）实验步骤：
1.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【练习3】50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所
示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可
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仪器是
。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是
。
（3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值
（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量
（填“相等”或“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，测得的中和热数值会
；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述验，测得的放出的热量数值可能会
（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【达标测试】
1．吸热反应一定是（
）
A．释放能量
B．储存能量
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
2．下列说法正确的是（
）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．放热的反应常温下一定很易发生
C．反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。
D．吸热反应在一定的条件下也能发生
3.
在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确组合是（
）
①天平；
②量筒；③烧杯；④滴定管；⑤温度计；⑥试管；⑦酒精灯。
A．①②④⑤
B．②③⑤
C．②③④⑦
D．全部
4．在一个小烧杯里，加入20g
Ba（OH）2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后加入10g
NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒搅拌。
⑴实验中玻璃棒的作用是
。
⑵实验中观察到的现象有
、
和反应混合物成糊状。
⑶通过
现象，说明该反应属于
热反应。这是由于反应物总能量
（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量。
⑷写出有关的化学方程式
。
5．如右图所示，把试管放入盛有25℃澄清饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题：
⑴实验中观察到的现象有
。
⑵产生上述实验现象的原因是
。
⑶写出有关的离子方程式
。
⑷由实验可知，MgCl2和H2的总能量
（填“大于”、“小于”或“等于”）镁条和盐酸的总能量。
⑸如将本题中“25℃澄清饱和石灰水”换成“20℃的碳酸饮料”
进行探究实验，实验中观察到的另一现象是
。
其原因是
。
我的（反思、收获、问题）：
我的（反思、收获、问题）：
反应物所具有的能量
生成物所具有的能量
生成物
反应物
能量
反应过程
放热反应
生成物
反应物
能量
反应过程
吸热反应
