化学：1.1《化学反应与能量变化》学案（新人教版选修4）

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第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
【教学目标】：
1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；
2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量；
3、了解反应热和焓变的含义；
4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
【同步导学】：
一、焓变 反应热
1、焓变的含义
问题（1）你知道如何表示一个反应的反应热吗？
（2）反应热与焓变之间存在什么样的关系？
结论：焓（H）是与内能有关的 ,在一定条件下，某一反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的 即焓变（△H）决定。恒压条件下，反应的热效应等于焓变。因此，我们常用 表示反应热，单位一般用 。
2、反应热产生的原因
问题（1）化学键与化学反应中的能量变化有什么关系？
（2）
H2（g）+Cl2（g）=2HCl反应的能量变化示意图
①化学键断开时，需要吸收能量。吸收的总能量为：
②化学键形成时，需要释放能量。 释放的总能量为：
③反应热的计算：
显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热（184。6kJ·mol-1）很接近（一般用实验数据来表示反应热） 。
结论 根据质量守恒定律和能量守恒定律，反应物分子中化学键断开时所 的总能量与形成生成物分子中的化学键所 的总能量之差为反应热。即
△H＝旧键断开吸收总能量－新键形成释放总能量。
3、反应热的表示方法
反应热用ΔH表示，其实是从体系的角度分析的
（1）放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 反应物吸收的总能量的反应。由于反应后放出热量（释放给环境）能使反应体系能量 ，故△H 0或△H为 。
（2）吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境热量而使反应体系能量 ，故△H 0或△H为 。
注意：△H的大小有正负之分；Q只比较数值。
4、化学反应过程中的能量变化与反应热的关系
结论：ΔH ＝ E生成物 －E反应物 ；
E反应物 ＞E生成物 ，反应放热；
E生成物 ＜E反应物 ， 反应吸热。
二、热化学反应方程式
问题（1）我们再来看看具体讨论影响一个化学反应的反应热的因素有哪些？
（2）如何直观的表现一个化学反应的热效应？
（3）与化学方程式相比，热化学方程式有哪些不同？正确书写热化学方程式应注意哪几点？
结论1、热化学方程式的概念 ：
2、热化学方程式的意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。例如H2(g)＋I2(g) === 2HI (g) ΔH=－14.9 kJ/mol表示：
3、热化学方程式的书写：
（1）、必须标明各种物质的状态（s、l、g、aq）；
（2）、方程式后面必须标明反应热，吸热反应ΔH为“+”、放热反应ΔH为“-”且ΔH的“+”、“-”不能省略；
（3）、热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，所以，可以用分数表示；
（4）、ΔH的数值与反应的系数成比例；
（5）、注明测定条件（T、P）。（25℃，101 kPa可省略）
【练习】1、1mol C与1mol 水蒸气反应生成1mol CO 和1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式。
2、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是
A、2CH4( g )＋4O2( g )＝2CO2( g )＋4H2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol
B、CH4＋2O2＝CO2＋H2O ΔH = －890 kJ/mol
C、 CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l ) ΔH = －890 kJ/mol
D、 1/2CH4 ( g )＋O2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol
3、已知 （1）H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol
（2）2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2 ( g )＋1/2 O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol
（4） 2H2 ( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol
则a、b、c、d的关系正确的是 。
A、ad>0 C、2a=b< 0 D、2c=d>0
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