1、第二單元化學反應中的熱量學習目標：1.了解化學能與熱能的相互轉化。了解吸熱反應、放熱反應等概念。2.知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因，能說出常見的能量轉化形式。(重點)3.了解熱化學方程式的含義，學會熱化學方程式的書寫和簡單計算。(重點)4.了解能源是人類生存和社會發展的重要基礎。認識提高燃料的燃燒效率、開發高能清潔燃料的重要性。自 主 預 習·探 新 知一、化學反應中的熱量變化1化學反應中常見能量轉化方式(1)物質的燃燒反應是化學能轉化為熱能和光能。(2)植物光合作用是光能轉化為化學能。(3)高溫加熱分解CaCO3是熱能轉化為化學能。(4)閃電時產生NO是電能轉

2、化為化學能。(5)水的電解是電能轉化為化學能。2放熱反應、吸熱反應(1)概念：有熱量放出的化學反應稱為放熱反應，吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應。(2)常見的放熱反應和吸熱反應常見的放熱反應：燃燒反應、酸堿中和反應、大多數化合反應、鋁熱反應、活潑金屬與酸或H2O的反應。常見吸熱反應：氫氧化鋇與氯化銨晶體的反應、大多數分解反應、碳與水蒸氣的反應、以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應。3熱化學方程式(1)概念：能表示化學反應中放出或吸收熱量的化學方程式。(2)書寫“三字訣”4化學反應中能量變化的解釋(1)能量變化與化學鍵的關系若E1E2，為吸熱反應。若E1E2，為放熱反應。(2)能量變化與物質總能

3、量的關系二、燃料燃燒釋放的熱量1當今社會的主要能源為煤、石油、天然氣等化石燃料。2熱值熱值指在一定條件下，單位質量的物質完全燃燒所放出的熱量。質量相同的不同燃料，完全燃燒后放出的熱量不相等。3反應2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的能量變化燃料燃燒放出熱量的多少，等于形成生成物分子的化學鍵放出的總能量與燃燒時斷裂反應物分子的化學鍵吸收的總能量之差。4以煤為例，探究提高燃料燃燒效率問題。(1)煤燃燒時，將煤塊粉碎成煤粉的依據是與空氣中O2的接觸面積增大，煤粉燃燒更充分，反應速率加快。(2)通入適當過量空氣的依據是空氣充足，煤粉燃燒充分，生成CO2，放出熱量多；若空氣不足，煤燃燒不完全，生成C

4、O，產生熱量減少，且會造成污染。(3)選擇保溫隔熱且耐熱的爐(灶)膛材料的主要目的是防止熱量散失。(4)充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量可采取的措施是將燃燒后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用。基礎自測1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)物質發生化學反應時都伴有能量的變化。()(2)放熱反應不需要加熱就能發生。()(3)化學反應中的能量變化形式全部是熱能。()(4)H2與Cl2反應的熱化學方程式為H2Cl2=2HClH184.5 kJ·mol1。()【答案】(1)(2)×(3)×(4)×2下列反應屬于放熱反應的是()A氫氧化鋇晶體和氯

5、化銨晶體的反應B能量變化如上圖所示的反應C化學鍵斷裂吸收的熱量比化學鍵形成放出的熱量多的反應D燃燒反應和酸堿中和反應D氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應屬于吸熱反應；如題圖所示，生成物的總能量比反應物的總能量大的反應為吸熱反應；化學鍵斷裂吸收的熱量比化學鍵形成放出的熱量多的反應為吸熱反應。3下列對熱化學方程式H2(g)I2(g)=HI(g)H26 kJ·mol1的敘述中，正確的是()A1 mol氫氣和1 mol碘蒸氣完全反應需要吸收26 kJ的熱量B1個氫分子和1個碘分子完全反應需要吸收52 kJ的熱量C1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應生成2 mol的HI氣體需吸收

6、52 kJ的熱量D1 mol H2(g)與1 mol I2(g)完全反應放出26 kJ的熱量C熱化學方程式的具體形式是表示一定物質的量、一定聚集狀態的反應物完全反應生成一定聚集狀態的生成物時的放熱、吸熱情況。只要依據書寫熱化學方程式的注意事項，對于本題就不難作出判斷。在A、B、D三個選項中均未指明生成物的狀態；A、D則未將反應的化學計量數與H正確對應起來；B則無視熱化學方程式中各物質前的化學計量數并不是表示分子個數的前提；D將反應錯認為是放熱反應。合 作 探 究·攻 重 難怎樣利用鍵能解釋并求算H背景材料已知下列物質的鍵能：HHClClHCl鍵能/(kJ·mol1)436.

7、4242.7431.8思考交流(1)斷鍵和成鍵能量如何變化？【提示】斷鍵吸收能量，成鍵放出能量。(2)對于反應：H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，反應過程中斷裂化學鍵共吸收的能量是多少？形成化學鍵共放出的能量是多少？【提示】反應過程中斷裂化學鍵共吸收的能量是436.4 kJ242.7 kJ679.1 kJ，形成化學鍵共放出的能量是431.8 kJ×2863.6 kJ。(3)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的H為多少？【提示】H679.1 kJ/mol863.6 kJ/mol184.5 kJ/mol。(4)利用鍵能如何計算反應的H？寫出一般計算式。【提示】HE(反應物)E(

8、生成物)(E為鍵能)。1吸熱反應與放熱反應的比較吸熱反應放熱反應熱量變化吸收熱量放出熱量理論解釋能量角度反應物的總能量小于生成物的總能量反應物的總能量大于生成物的總能量化學鍵角度舊鍵斷裂吸收的能量大于形成新鍵放出的能量舊鍵斷裂吸收的能量小于形成新鍵放出的能量圖示2.有關H計算的兩個公式(1)根據反應物和生成物的總能量計算HE(生成物)E(反應物)。(2)根據鍵能計算H反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和。熱化學方程式的書寫背景材料已知熱化學方程式H2(g)O2(g)=H2O(g)H1241.8 kJ·mol1。思考交流(1)上述熱化學方程式表示的意義是什么？【提示】表示1 mol H2與

9、 mol O2反應生成1 mol水蒸氣放出熱量241.8 kJ。(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2中H是多少？【提示】H2483.6 kJ·mol1。(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3，H1與H3是否相同？為什么？【提示】不相同。水的狀態不同，能量不同，H不同。書寫熱化學方程式應注意的問題與普通化學方程式相比，書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外還應注意：(1)H的意義H只能寫在標有反應物和生成物狀態的化學方程式的右邊，并用空格隔開。若為放熱反應，H為“”；若為吸熱反應，H為“”。H的單位一般為kJ·mol1。(2)反應的條件書寫熱化學方

10、程式時應注明H的測定條件，一般情況下H是在25 、1.01×105 Pa下測定的，可不注明溫度和壓強。(3)化學計量數注意熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，因此化學計量數可以是整數，也可以是分數。(4)物質的聚集狀態反應物和生成物的聚集狀態不同，反應熱H不同。因此，必須注明物質的聚集狀態才能完整地體現出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用“l”，固體用“s”，溶液用“aq”表示。熱化學方程式中不用“”和“”。(5)化學方程式中化學計量數與H的關系由于H與反應完成的物質的物質的量有關，所以熱化學方程式中化學式前面的化學計量數必須與H相對應，如果化學計

11、量數加倍，則H也要加倍。當反應向逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。當 堂 達 標·固 雙 基題組1化學反應中的能量變化1下列關于化學反應與能量的說法正確的是()A中和反應是放熱反應BH2燃燒時的能量變化如圖所示C化學鍵斷裂放出能量D反應物總能量與生成物總能量一定相等AA項，中和反應是放熱反應，故正確；B項，氫氣的燃燒反應是放熱反應，而圖示中反應物的能量低于生成物的能量，所示反應是吸熱反應，故錯誤；C項，化學鍵斷裂吸收能量，故錯誤；D項，化學反應中反應物總能量和生成物總能量不相等，故錯誤。2如圖所示，有關化學反應和能量變化的說法正確的是() 【導學號：135720

12、67】A圖a表示的是吸熱反應的能量變化B圖b中生成物比反應物穩定C圖b可以表示氯化銨晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體反應的能量變化D圖a所示反應不需要加熱就一定能發生，圖b所示反應一定需要加熱才能發生CA項，圖a中反應物總能量高于生成物總能量，則表示的是放熱反應的能量變化，故錯誤；B項，圖b中反應物總能量低于生成物總能量，能量越低越穩定，則反應物比生成物穩定，故錯誤；C項，圖b中反應物總能量低于生成物總能量，屬于吸熱反應，可以表示氯化銨晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體反應的能量變化，故正確；D項，反應條件與反應是放熱反應還是吸熱反應沒有必然聯系，故錯誤。題組2放熱反應與

13、吸熱反應3下列反應屬于吸熱反應的是()二氧化碳與灼熱的炭反應生成一氧化碳葡萄糖在人體內被氧化分解鋅粒與稀H2SO4反應制取H2Ba(OH)2·8H2O固體與NH4Cl固體反應植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖AB C DD二氧化碳與灼熱的炭反應生成一氧化碳是吸熱反應；葡萄糖在人體內被氧化分解是放熱反應；鋅粒與稀H2SO4反應制取H2是放熱反應；Ba(OH)2·8H2O固體與NH4Cl固體的反應是吸熱反應；植物通過光合作用將CO2轉化為葡萄糖是吸熱反應。4將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中，然后向小燒杯中加入鹽酸，反應劇烈，醋酸逐漸凝固。下列說法中不

14、正確的是()ANH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應B該反應中，熱能轉化為產物內部的能量C反應物的總能量低于生成物的總能量DNH4HCO3和鹽酸的反應是吸熱反應A醋酸逐漸凝固，說明NH4HCO3粉末和鹽酸的反應吸收熱量，即NH4HCO3與鹽酸的反應為吸熱反應，A錯誤，D正確；該反應為吸熱反應，即熱能轉化為產物內部的能量，B正確；因反應為吸熱反應，故生成物的總能量高于反應物的總能量，C正確。題組3熱化學方程式的書寫5在25 、101 kPa下，1 g甲醇燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68 kJ，下列熱化學方程式正確的是()ACH3OH(l)3/2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H725

15、.8 kJ/molB2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 452 kJ/mol C2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H725.8 kJ/mol D2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H1 452 kJ/mol B放熱反應焓變為負值，故A、D錯誤；1 g甲醇燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68 kJ,2 mol甲醇燃燒放熱約為1 452 kJ，故B正確。6下列熱化學方程式書寫正確的是()A2SO2O2=2SO3H196.6 kJ·mol1BH2(g)O2(g)=H2O(l)H241.8 kJ·

16、;mol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1DC(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1C書寫熱化學方程式必須注意：要注明反應物與生成物各物質的狀態，A錯；吸熱反應H>0，體系能量升高；放熱反應H<0，B、D錯。題組4燃料燃燒釋放的熱量7下列說法中，不正確的是() 【導學號：13572068】A化石燃料在燃燒過程中能產生污染環境的CO、SO2等有害氣體B煤的氣化和液化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑C在使用化石燃料時，為使其充分燃燒，需要通入過量的空氣D增大燃料與空氣的接觸面積可以提高燃料的燃燒效率C燃料燃燒時，由于空氣不足、燃料與空氣接觸面積有限等因素會導致燃料燃燒不充分，這樣造成的后果是產生的熱量少，造成資源的浪費，同時還會產生有害氣體污染環境。要消除這些缺點，