第二单元 化学反应中的能量优质课一等奖

第二单元

化学反应中的热量学案

化学变化中除有新物质生成外，必然伴随有能量（热能、光能、电能）的变化。

利用化学反应：一是制取物质、二是利用反应中的能量

思考：请同学们列举你了解的在生活中应用到的化学反应中的能量

你知道吗?归纳

化学反应

能量转化方式

镁条的燃烧

石油气的燃烧

闪电时产生氮氧化物

原电池放电

高温冶炼铁

化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化

实验1.

镁条和盐酸反应

现象: 反应方程式: 结论: 实验2:

氢氧化钡晶体和氯化铵反应. 现象: 反应方程式: 结论: 一

. 化学反应中的能量变化

1.化学反应按热量变化→

放热反应:

吸热反应: 判断:1、镁条的燃烧

2、高温煅烧石灰石

3、氧化钙与水的反应

4、盐酸与氢氧化钠溶液反应

5、炽热的碳与CO2的反应

6、锌和稀硫酸的反应

7、高温下木炭与水蒸气的反应。

2.常见的放(吸)热反应

1.金属与酸的反应

2.所有的燃烧反应

放热反应

3.酸碱中和反应

4.大多数化合反应

5.缓慢氧化（如食物的腐败）

1.氢氧化钡与氯化铵晶体的反应

2. C(s) + CO2(g)== 2CO(g)

吸热反应

3. C(s) + H2O(g) ＝＝CO(g) + H2(g)

4.大多数分解反应

5.需要持续加热的反应

对于可逆反应来说，如果正反应是放热反应，则逆反应是吸热反应，反之亦然。

思考与交流:如何用化学用语表示放热反应和吸热反应？

二、反应热

1.定义：化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。

2.符号：

3.单位：

放热反应：△H取负值（△H<0）

吸热反应：△H取正值（

△H>0）

三、热化学方程式

1.定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。

如：C(s)+O－2(g)==CO2(g)

△H=－393.6kJ •mol1

2含义：1molC(固体)与

1molO2(气体)完全反应，生成1molCO2气体，放出393.6kJ热量。

3书写热化学方程式注意事项: （1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。

不用标反应条件、↑、↓

（2）用△H注明反应热(△H>0表示吸热, △H<0表示放热，单位:KJ·mol-1) （3）热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。

（4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同，即△H 的值与计量数成正比。观察以下热化学反应方程式，你发现了什么？

H2(g) + Cl2(g)==2HCl(g) △H = - 184.6kJ/mol 2H2(g) + O2(g)==2H2O(g)

△H＝-483.6 kJ/mol

2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l)

△H＝-571.6 kJ/mol 结论：同种物质聚集状态不同，能量不同

2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l)

△H＝-571.6 kJ/mol

H2(g) +1/2O2(g)== H2O(l)

△H＝-285.8 kJ/mol 结论：△H

的值与化学计量数成正比,化学计量数只表示物质的量，可用分数

思考: 同一反应的△H与哪些因素有关? C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式可以分别表示为

C(s)+O－

2CO(g) + O－2(g) = CO2(g) △H=－

393.6 KJ •mol12(g) =2CO2(g)

△H=－565.2 KJ •mol1

CH(g)

+ 2H－4 (g) + 2O2(g)

== CO22O

△H=－

889.6 KJ •mol1

完全燃烧相等物质的量的上述物质，放出热量的大小顺序为

随堂训练1关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是（

）

A.需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定能发生

C.吸热反应在常温下不一定不能发生D.反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应

2下列热化学方程式书写正确的是(

) A．2SO2 + O2 == 2SO3

△H=－

196.6 kJ/mol

B．H2(g)+O2(g)== H2O (g)

△H=－

241.8 kJ C．2H2(g)+O2(g) ==2H2O(l)

△H=－571.6 kJ/mol

D．C(s) + O2(g) == CO2(g)

△H= + 393.5 kJ/mol 3已知在1×105 Pa，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)＋1/2O2 (g)

;ΔH＝＋242kJ·mol-1

1

B.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ;ΔH＝－484kJ·mol-1

C.H2 (g)＋1/2O2 (g)＝H2O(g) ;ΔH＝＋242kJ·mol-1

D.2H2 (g)＋O2 (g)＝2H2O(g) ;ΔH＝＋484kJ·mol-1 注意：①物质聚集状态②吸放热与ΔH 的“+”、“－”

③吸放热的量与系数对应

思考:化学反应中为什么会

伴随着能量转化？

四、反应热与能量的关系

1从宏观角度分析

1、反应热与反应物和生成物自身能量的关系：反应物和生成物所具有的总能量不同

反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量。

ΔH＝生成物总能量－反应物总能量

放热反应：（1）当生成物的总能量小于反应物的总能量时，为放热反应，

△H＜0，（－）。

吸热反应：（2）当生成物的总能量大于反应物的总能量时，为吸热反应，

△H＞0，（＋）；

2从微观角度分析

化学反应本质(反应物中旧化学键断裂和生成物中新化学键形成)：

物质发生化学反应时，需要断开反应物中的化学键，并形成生成物中的化学键。

断开化学键需要吸收能量，形成化学键则会放出能量。

资料卡：键能

原子形成分子的过程中要放出能量。反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子间的共价键断裂，则要吸收能量。拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。共价键的键能越大，该共价键越牢固。

表2-3

某些共价键的键能

共价键

H

-- H Cl --

Cl H -- O 键能/kJ·mol-1 436.4 242.7 462.8 共价键

C -- C H -- Cl N≡

N 键能/kJ·mol-1 347.7 431.8 941.7 反应热与键能的关系

2 对于化学反应

H2

+

Cl2

==

2HCl 断开1molH2中的H - H：吸收436.4 kJ能量

断开1molCl2中的Cl

- Cl：吸收242.7kJ能量

生成1molHCl中的H - Cl：

放出431.8 kJ能量

则吸收的能量为：

放出的能量为：

热化学方程式为: 放热反应的逆反应一定是吸热反应吗?

如:2HCl = H2

+

Cl2是吸热反应吗?

2、反应热与键能的关系：反应热△H等于反应物的总键能与生成物总键能之差。

ΔH＝反应物总键能－生成物总键能

（1）放热反应：反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，

△H＜0，（－）；

（2）吸热反应：反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，

△H＞0，（＋）。

思考:已知拆开1molH2需要消耗436kJ能量，拆开1molO2需要消耗496kJ能量，形成水分子中的1molH－O能够释放463kJ能量。你能根据以上所给的数据判断反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)是放热反应吗？并通过计算得出

△H =？

小结:判断放热反应和吸热反应的方法：

1.

从总能量判断(宏观) 放热反应：反应物的总能量＞生成物的总能量

吸热反应：反应物的总能量＜生成物的总能量

2.

从键能判断（微观）

放热反应：反应物断键吸收的能量＜生成物成键放出的能量

吸热反应：反应物断键吸收的能量＞生成物成键放出的能量

燃料燃烧释放的热量

一、燃料的燃烧

１、燃烧：可燃物发生的发光、

发热的剧烈的化学反应。

实例：煤、石油、天然气的燃烧

2、热值

（1）定义：单位质量的物质完全燃烧所放出的热量

（2）单位：KJ/g 3、常见的燃料

煤、石油、天然气-----化石燃料

4、如何提高燃料的使用效率

A、防止环境污染、发展洁净煤技术B、提高热效率

C、开发高能清洁能源D、开发综合利用煤的新技术

燃料的充分燃烧1燃烧时要有适当过量的氧气

2燃料与空气要有足够大的接触面积

工业上采取粉碎固体燃煤的方法，采用“喷雾”式的燃烧工艺，以增大燃料与空气的接触面，提高效率．有些液体燃料也可以采用气化方式，提高与空气的接触面积．

煤的燃烧：直接燃烧会生成SO2,导致酸雨所以要将煤经过处理