資源簡(jiǎn)介

|第二單元　化學(xué)反應(yīng)中的熱 |
第1課時(shí)　放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)
1．通過(guò)探究鎂與鹽酸、氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)，學(xué)會(huì)關(guān)注化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
2．通過(guò)探究氫氣與氯氣的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的實(shí)質(zhì)。
放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)
概念 __放出__熱的化學(xué)反應(yīng) __吸收__熱的化學(xué)反應(yīng)
形 成 原 因 微觀 斷開(kāi)化學(xué)鍵吸收的總能量__小于__形成化學(xué)鍵放出的總能量 斷開(kāi)化學(xué)鍵吸收的總能量__大于__形成化學(xué)鍵放出的總能量
宏觀 反應(yīng)物的總能量__大于__生成物的總能量 反應(yīng)物的總能量__小于__生成物的總能量
常見(jiàn) 反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng)、可燃物的燃燒、緩慢氧化、活潑金屬與酸的反應(yīng)、大部分化合反應(yīng) 碳酸鈣高溫分解、氫氧化鋇晶體與氯化銨反應(yīng)、大部分分解反應(yīng)
素材1　問(wèn)題導(dǎo)入——自熱火鍋。
【問(wèn)題1】　發(fā)熱包(CaO粉末)放入水中，溶液溫度會(huì)如何變化？
【問(wèn)題2】　該過(guò)程中能量的主要轉(zhuǎn)化形式是什么？
【問(wèn)題3】　如何用示意圖表示該過(guò)程的能量變化？
【問(wèn)題4】　化學(xué)變化的過(guò)程中為什么會(huì)有能量的變化？
【問(wèn)題5】　56g CaO與適量水完全反應(yīng)，生成Ca(OH)2，放出58kJ熱量。約50kJ的熱量能使200g飯菜溫度升高80℃左右。要使400g飯菜加熱到100℃，大約需要多少克CaO
問(wèn)題一　化學(xué)反應(yīng)中為什么有能量變化？
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。斷裂舊化學(xué)鍵時(shí)，需要從外界吸收能量；形成新化學(xué)鍵時(shí)，需要向外界放出能量。當(dāng)斷開(kāi)化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成化學(xué)鍵所放出的能量時(shí)，該反應(yīng)即為放熱反應(yīng)。當(dāng)斷開(kāi)化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成化學(xué)鍵所放出的能量時(shí)，該反應(yīng)即為吸熱反應(yīng)。
問(wèn)題二　如何正確書(shū)寫熱化學(xué)方程式？
1．熱化學(xué)方程式的含義：表示化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收熱的化學(xué)方程式。
注意：熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。
2．熱化學(xué)方程式的意義：不僅表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
3．熱化學(xué)方程式的書(shū)寫步驟：
(1) 寫出配平的化學(xué)方程式。
(2) ① 要標(biāo)明物質(zhì)的狀態(tài)，用g、l、s分別表示氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。
② 用ΔH表示反應(yīng)放出或吸收的熱，放熱反應(yīng)ΔH＜0，吸熱反應(yīng)ΔH＞0。
(3) 計(jì)算ΔH的數(shù)值并完整寫出符號(hào)、單位。
　(2020江蘇合格考)下列過(guò)程需要吸收熱的是(　D　)
A．甲烷在空氣中燃燒 B．稀釋濃硫酸
C．鎂條與鹽酸反應(yīng) D．冰融化成水
【解析】　可燃物的燃燒，活潑金屬與酸放出氫氣的反應(yīng)都屬于放熱反應(yīng)。濃硫酸稀釋的過(guò)程是放出熱的過(guò)程。冰融化成水是吸收熱的過(guò)程。
【素養(yǎng)要求】　關(guān)注物理、化學(xué)變化中的能量變化。
　肼(N2H4)是一種高效清潔的火箭燃料。0.25mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水時(shí)，放出133.5kJ熱。下列熱化學(xué)方程式中正確的是(　A　)
A．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g)　ΔH＝－267kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－534kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534kJ
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋133.5kJ·mol－1
【解析】　放出熱，ΔH＜0, D項(xiàng)錯(cuò)誤。ΔH的單位是kJ·mol－1, C項(xiàng)錯(cuò)誤。生成的是氣態(tài)水，B項(xiàng)錯(cuò)誤。0.25mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)馀c氣態(tài)水時(shí)，放出133.5kJ熱，則0.5mol N2H4(g)完全燃燒生成氮?dú)馀c氣態(tài)水時(shí)，放出267kJ熱，A項(xiàng)正確。
【素養(yǎng)要求】　學(xué)會(huì)定量研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，豐富化學(xué)變化的認(rèn)識(shí)角度。
　已知25℃、101kPa時(shí)，1g甲烷不完全燃燒生成CO和液態(tài)水時(shí)放出37.96kJ熱，則該條件下反應(yīng)2CH4(g)＋3O2(g)===2CO(g)＋4H2O(l)的ΔH＝__－1214.72__kJ·mol－1。
【解析】　1g CH4不完全燃燒生成CO和液態(tài)水時(shí)放出37.96kJ熱，則2mol(32g)CH4不完全燃燒生成CO和液態(tài)水時(shí)放出的熱為37.96kJ×32＝1214.72kJ。由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以ΔH＝－1214.72kJ·mol－1。
【素養(yǎng)要求】　認(rèn)識(shí)物質(zhì)具有能量，能夠正確書(shū)寫熱化學(xué)方程式。
*選做強(qiáng)化題　已知破壞1mol H—H鍵、1mol H—O鍵分別需要吸收的能量為436.4kJ、462.8kJ，破壞1mol氧氣中的化學(xué)鍵需要吸收496kJ能量。嘗試通過(guò)計(jì)算確定2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。
【答案】　放熱反應(yīng)。
【解析】　ΔH＝2×436.4kJ·mol－1＋496kJ·mol－1－4×462.8kJ·mol－1＝ －482.4kJ·mol－1＜0，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
【素養(yǎng)要求】　能基于化學(xué)鍵解釋某些化學(xué)反應(yīng)的能量變化。

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