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第一章 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
復(fù)習(xí)課
一、導(dǎo)入新課
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1.知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因；
2.通過(guò)生產(chǎn)、生活中的實(shí)例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化；
3.認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率、開(kāi)發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性；
4.明確蓋斯定律的含義，能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
重點(diǎn)難點(diǎn)：
1.反應(yīng)熱的概念及計(jì)算；
2.燃燒熱的概念；
3.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)；
4.運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱。
一、導(dǎo)入新課
考綱要求
1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式；
2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念；
3.了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算；
4.了解能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。
一、導(dǎo)入新課
命題角度
1.考查對(duì)本章幾個(gè)概念的理解（吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱等）；
2.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和判斷；
3.有關(guān)反應(yīng)熱、燃燒熱的計(jì)算問(wèn)題；
4.結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的城建、斷鍵問(wèn)題計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的ΔH；
5.對(duì)蓋斯定律的綜合考察。
一、導(dǎo)入新課
應(yīng)試對(duì)策
1.正確理解課本中出現(xiàn)的幾個(gè)概念（吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱等）；
2.正確掌握熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法；
3.能從物質(zhì)所具有的能量角度和微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的原因；
4.理解蓋斯定律的含義，并能靈活應(yīng)用。
二、焓變與反應(yīng)熱
一、焓變與反應(yīng)熱
1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
思考：化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化、兩大守恒、能量轉(zhuǎn)化形式是什么？
(1)化學(xué)反應(yīng)中的兩大變化：物質(zhì)變化和能量變化。
(2)化學(xué)反應(yīng)中的兩大守恒：質(zhì)量守恒和能量守恒。
(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：熱能、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。
2.焓變
思考：焓變的定義、符號(hào)、單位是什么？
(1)定義：在恒壓條件下進(jìn)行的反應(yīng)的熱效應(yīng)。
(2)符號(hào)：ΔH
(3)單位：kJ·mol－1或kJ/mol
二、焓變與反應(yīng)熱
一、焓變與反應(yīng)熱
3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對(duì)大小的角度分析，如圖所示
(2)從反應(yīng)熱的量化參數(shù)——鍵能的角度分析
二、焓變與反應(yīng)熱
(3)記憶常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
回顧：常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)有哪些？
放熱反應(yīng)：①可燃物的燃燒；
②酸堿中和反應(yīng)；
③大多數(shù)化合反應(yīng)；
④金屬跟酸的置換反應(yīng)；
⑤物質(zhì)的緩慢氧化。
吸熱反應(yīng)：①大多數(shù)分解反應(yīng)；
②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；
③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；
④C和H2O、CO2的反應(yīng)。
二、焓變與反應(yīng)熱
1.某反應(yīng)的ΔH＝＋100 kJ·mol－1，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述正確的是(　　)
A.正反應(yīng)活化能小于100 kJ·mol－1
B.逆反應(yīng)活化能一定小于100 kJ·mol－1
C.正反應(yīng)活化能不小于100 kJ·mol－1
D.正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能小100 kJ·mol－1
C
【跟蹤練習(xí)】
二、焓變與反應(yīng)熱
【跟蹤練習(xí)】
2.是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知：1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1 mol F—F、S—F鍵需要吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ，則S(s)＋3F2(g) =SF6 (g)的反應(yīng)熱ΔH為_(kāi)_____________。
－1220 kJ·mol－1
1 mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫時(shí)吸收能量280 kJ，斷裂3 mol F-F鍵吸收能量3×160 kJ
吸收的總能量為Q吸=280 kJ+3×160 kJ=760 kJ
釋放的總能量為Q放=330 kJ×6=1980 kJ
S(s) + 3F(g)= SF6(g) △H=760 kJ·mol-1- 1980 kJ·mol-1=-1220 kJ·mol-1。
二、焓變與反應(yīng)熱
(1)E1為正反應(yīng)活化能，E2為逆反應(yīng)活化能，ΔH＝E1－E2；
(2)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。
2.熟記反應(yīng)熱ΔH的基本計(jì)算公式
ΔH＝生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量
ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能之和－生成物的總鍵能之和
1.正確理解活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系
【練習(xí)反思】
三、熱化學(xué)方程式
二、熱化學(xué)方程式
思考：熱化學(xué)方程式的概念、意義及書(shū)寫(xiě)時(shí)的注意事項(xiàng)有哪些？
1.概念：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。
2.意義：表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。
如：2H2(g)＋O2 (g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示：2 mol氫氣和1 mol氧氣反應(yīng)生成2 mol液態(tài)水時(shí)放出571.6 kJ的熱量。
三、熱化學(xué)方程式
3.書(shū)寫(xiě)：
(1)注明反應(yīng)條件：反應(yīng)熱與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 ℃、101 kPa下進(jìn)行的，可不注明。
(2)注明物質(zhì)狀態(tài)：常用s、l、g、aq分別表示固體、液體、氣體、溶液。
(3)注意符號(hào)單位：ΔH應(yīng)包括“＋”或“－”、數(shù)字和單位(kJ·mol－1)。
(4)注意守恒關(guān)系：①原子守恒和得失電子守恒；②能量守恒。(ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng))
(5)區(qū)別于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“點(diǎn)燃”、“加熱”。
(6)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)
二、熱化學(xué)方程式
三、熱化學(xué)方程式
3.已知化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋B2 (g)===2AB(g)的能量變化如圖所示，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________________________。
A2 (g)＋B2 (g)===2AB(g) ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1
【跟蹤練習(xí)】
生成物總能量高于反應(yīng)物總能量
吸熱反應(yīng)
△H =+(a-b) kJ·mol-1
三、熱化學(xué)方程式
4.在298 K、101 kPa時(shí)，充分燃燒一定量的丁烷，放出熱量Q kJ(Q＞0)，經(jīng)測(cè)定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正鹽。則此條件下，下列熱化學(xué)方程式正確的是 (　　)
A.C4H10(g)＋O2 (g)===4CO2 (g)＋5H2O(l) ΔH＝－16Q kJ·mol－1
B.C4H10 (g)＋O2 (g)===4CO2 (g)＋5H2O(l) ΔH＝－8Q kJ·mol －1
C.C4H10 (g)＋O2 (g)===4CO2 (g)＋5H2O(l) ΔH＝－Q kJ·mol －1
D.C4H10 (g)＋O2 (g)===4CO2 (g)＋5H2O(g) ΔH＝－Q kJ·mol －1
A
【跟蹤練習(xí)】
三、熱化學(xué)方程式
“五看”判斷熱化學(xué)方程式的正誤：
(1)看熱化學(xué)方程式是否配平；
(2)看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；
(3)看ΔH 的“＋”、“－”符號(hào)是否正確；
(4)看反應(yīng)熱的單位是否為kJ·mol－1；
(5)看反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。
【練習(xí)反思】
四、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
三、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
1.燃燒熱
思考：燃燒熱的概念、意義？如何正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式以及燃燒熱的相關(guān)計(jì)算？
(1)概念：在101 kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量。
燃燒熱的單位一般用kJ·mol－1表示。
燃燒熱的限定詞有恒壓(101 kPa時(shí))、可燃物的物質(zhì)的量(1 mol)、完全燃燒、穩(wěn)定的氧化物等，其中的“完全燃燒”，是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
(2)表示的意義：例如C的燃燒熱ΔH=-393.5 kJ·mol－1 ，表示在101 kPa時(shí)，1 mol C完全燃燒放出393.5 kJ的熱量。
四、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
(3)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式：燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的，因此在書(shū)寫(xiě)它的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1 mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：
C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 ，即C8H18的燃燒熱ΔH=-5518 kJ·mol－1 。
(4)燃燒熱的計(jì)算：可燃物完全燃燒放出的熱量的計(jì)算方法為Q放＝n(可燃物)×ΔH 式中：Q放為可燃物燃燒反應(yīng)放出的熱量；n為可燃物的物質(zhì)的量；ΔH為可燃物的燃燒熱。
四、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
三、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
2.中和熱
思考：中和熱的概念？以及中和熱的測(cè)定原理、裝置圖是怎樣的？
(1)概念：在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol液態(tài)H2O時(shí)的反應(yīng)熱。
注意幾個(gè)限定詞：①稀溶液；②產(chǎn)物是1 mol 液態(tài)H2O；③用離子方程式可表示為OH- (aq) + H+ (aq) = H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1。
(2)中和熱的測(cè)定：
①測(cè)定原理：
式中：c=4.18 J·(g·℃)-1=4.18×10-3 kJ·(g·℃)-1；n為生成H2O的物質(zhì)的量。
②實(shí)驗(yàn)裝置如圖：
四、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
5.判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(以下△H的數(shù)值均正確)
(1)S(s) + O2(g)= SO3(g) △H = -315 kJ·mol-1 (燃燒熱) ( )
(2)NaOH(aq) +HCl (aq) = NaCl(aq)+H2O(1) △H = -57.3 kJ·mol-1 (中和熱) ( )
(3)已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(1) △H = -57.3 kJ·mol-1，則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱△H =2×(-57.3) kJ·mol-1 ( )
(4)已知CH3OH(g) + O2(g) = CO2(g) + 2H2(g) △H = -192.9 kJ·mol-1，則CH3OH(g)的燃燒熱△H =192.9 kJ·mol-1 ( )
(5)H2(g)的燃燒熱△H =-285.8 kJ·mol-1，則2H2O(g) = H2(g)+O2(g) △H=+571. 6 kJ·mol-1 ( )
×
×
×
×
√
四、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
(6)葡萄糖的燃燒熱△H= -2800 kJ·mol-1，則C6H12O6(s) + 3O2(g) -3CO2(g) + 3H2O(l) △H= -1400 kJ·mol-1 ( )
(7)已知101 kPa時(shí)，2C(s) + O2(g) = 2CO(g) △H =-221 kJ·mol-1， 則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為221 kJ·mol-1 ( )
(8)已知稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq) = H2O(1) △H =-57.3 kJ·mol-1，則稀醋酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出57.3 kJ的熱量 ( )
(9)已知HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱△H =-57.3 kJ·mol-1，則98%的濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出的熱量為57.3 kJ ( )
(10)CO(g)的燃燒熱△H = - 283.0 kJ·mol-1，則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反應(yīng)的△H = +(2×283.0) kJ·mol-1 ( )
×
×
×
√
√
四、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
1.反應(yīng)熱答題規(guī)范指導(dǎo)
(1)用“焓變(ΔH)”表示反應(yīng)熱時(shí)，ΔH>0表示吸熱，ΔH<0表示放熱，因而，ΔH后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“－”符號(hào)。
(2)描述反應(yīng)熱時(shí)，無(wú)論是用“反應(yīng)熱”表示還是用“焓變” 表示，其后所跟數(shù)值需要帶“＋”、“－”符號(hào)。
2.正確理解中和熱，注意操作與計(jì)算細(xì)節(jié)
(1)中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離時(shí)的熱效應(yīng)。
(2)酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用稀溶液(0.1～0.5 mol·L－1)。若溶液濃度過(guò)大，溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制作用就大，電離程度達(dá)不到100%，這樣使酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)消耗一部分補(bǔ)償電離時(shí)所需的熱量，造成較大誤差。
(3)使用兩只量筒分別量取酸和堿。
(4)使用同一支溫度計(jì)，分別先后測(cè)量酸、堿及混合液的最高溫度，測(cè)完一種溶液后，必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。
(5)取多次實(shí)驗(yàn)t1、t2的平均值代入公式計(jì)算，而不是結(jié)果的平均值，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意單位的統(tǒng)一。
【練習(xí)反思】
五、有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算
四、有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算
1.ΔH的比較方法
比較ΔH的大小時(shí)需考慮正負(fù)號(hào)，對(duì)放熱反應(yīng)，放熱越多，ΔH 越?。粚?duì)吸熱反應(yīng)，吸熱越多，ΔH 越大。
2.反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算
(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算：反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。
(2)根據(jù)蓋斯定律求算。
五、有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算
2.反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算（強(qiáng)調(diào)）
應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算時(shí)，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程，同時(shí)注意：
①參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式)，結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2～3個(gè))進(jìn)行合理“變形”，如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個(gè)數(shù)，然后將它們相加、減，得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式，求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH 與原熱化學(xué)方程式之間ΔH 的換算關(guān)系。
②當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí)，ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù)；方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算，且要帶“＋”、“－”符號(hào)，即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。
③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書(shū)寫(xiě)時(shí)，ΔH 的符號(hào)也隨之改變，但數(shù)值不變。
④在設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程中，會(huì)遇到同一物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固→液→氣變化時(shí)，會(huì)吸熱；反之會(huì)放熱。
五、有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算
四、有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算
1.ΔH 的比較方法
比較ΔH的大小時(shí)需考慮正負(fù)號(hào)，對(duì)放熱反應(yīng)，放熱越多，ΔH 越??；對(duì)吸熱反應(yīng)，吸熱越多，ΔH 越大。
2.反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算
(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算：反應(yīng)熱與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。
(2)根據(jù)蓋斯定律求算。
(3)根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱的數(shù)值計(jì)算：Q(放)＝n(可燃物)×ΔH
五、有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算
6.若向三份等體積0.100 0 mol·L －1 NaOH溶液中分別加入①稀醋酸，②濃H2SO4，③稀硝酸至恰好完全反應(yīng)，則上述過(guò)程中的焓變?chǔ)1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為_(kāi)________________。
7.已知膽礬溶于水時(shí)，溶液溫度降低。在室溫下將1 mol無(wú)水硫酸銅制成溶液時(shí)，放出熱量為Q1 kJ，而膽礬分解的熱化學(xué)方程式是CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q2 kJ·mol －1 ，則Q1與Q2的大小關(guān)系為_(kāi)___________________。
ΔH1>ΔH3>ΔH2
Q2>Q1
六、能源
五、能源
思考：能源的概念、發(fā)展階段、分類(lèi)、目前面臨的能源問(wèn)題及解決能源問(wèn)題的措施有哪些？
1.概念:能提供能量的自然資源。
2.發(fā)展階段:柴草時(shí)期→化石能源時(shí)期→多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期。
3.分類(lèi):
(1)化石燃料 ①種類(lèi)：煤、石油、天然氣。
②特點(diǎn)：蘊(yùn)藏量有限，且不能再生。
(2)新能源
①種類(lèi)：太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜕镔|(zhì)能等。
②特點(diǎn)：資源豐富，可以再生，沒(méi)有污染或污染很小。
4.能源問(wèn)題
(1)我國(guó)目前使用的主要能源是化石燃料，它們的蘊(yùn)藏量有限，而且不能再生，最終將會(huì)枯竭。
(2)化石燃料的大量使用帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。
六、能源
五、能源
思考：能源的概念、發(fā)展階段、分類(lèi)、目前面臨的能源問(wèn)題及解決能源問(wèn)題的措施有哪些？
5.解決能源問(wèn)題的措施
(1)提高能源的使用效率：
①改善開(kāi)采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)。
②科學(xué)控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒。
一是保證燃燒時(shí)有適當(dāng)過(guò)量的空氣，如鼓入空氣、增大O2濃度等；
二是保證燃料與空氣有足夠大的接觸面積，如將固體粉碎成粉末，使液體噴成霧狀等。
(2)開(kāi)發(fā)新的能源：開(kāi)發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或污染很小的新能源。
六、能源
C
8.能源分類(lèi)相關(guān)圖如下圖所示，下列四組選項(xiàng)中，全部符合圖中陰影部分的能源是(　　)
A.煤炭、石油、沼氣
B.水能、生物能、天然氣
C.太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能
D.地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、核?br/>【跟蹤練習(xí)】
七、課堂小結(jié)
第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量
一、焓變與反應(yīng)熱
二、熱化學(xué)方程式
三、兩類(lèi)重要反應(yīng)熱——燃燒熱、中和熱
四、有關(guān)反應(yīng)熱的比較、計(jì)算
五、能源
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