【人教版】高中化學(xué)選修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：第一章化學(xué)反應(yīng)與能量

1、-作者xxxx-日期xxxx【人教版】高中化學(xué)選修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：第一章化學(xué)反應(yīng)與能量【精品文檔】第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量一、化學(xué)反應(yīng)與能量的變化課標(biāo)要求1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式2、了解反應(yīng)熱和焓變的含義3、認(rèn)識(shí)熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(xué)方程式要點(diǎn)精講1、 焓變與反應(yīng)熱（1）化學(xué)反應(yīng)的外觀特征化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵生成，從外觀上看， 所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的釋放或吸收、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象的發(fā)生。能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，但是化學(xué)反應(yīng)的能量變化還可以以其他形式的能量變化體現(xiàn)出來(lái)，如光能、電能等。（2）反應(yīng)熱的定義當(dāng)化學(xué)

2、反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱為反應(yīng)熱。通常用符號(hào)Q表示。反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因：由于在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)反應(yīng)物分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂時(shí)，需要克服原子間的相互作用，這需要吸收能量；當(dāng)原子重新結(jié)合成生成物分子，即新化學(xué)鍵形成時(shí)，又要釋放能量。生成物分子形成時(shí)所釋放的總能量與反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量的差即為該反應(yīng)的反應(yīng)熱。（3）焓變的定義對(duì)于在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能（同時(shí)可能伴隨著反應(yīng)體系體積的改變），而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變，稱為焓變，符號(hào)。=（

3、反應(yīng)產(chǎn)物）（反應(yīng)物）為反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物總焓之差，稱為反應(yīng)焓變。如果生成物的焓大于反應(yīng)物的焓，說(shuō)明反應(yīng)物具有的總能量小于產(chǎn)物具有的總能量，需要吸收外界的能量才能生成生成物，反應(yīng)必須吸熱才能進(jìn)行。即當(dāng)（生成物）（反應(yīng)物），0，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。如果生成物的焓小于反應(yīng)物的焓，說(shuō)明反應(yīng)物具有的總能量大于產(chǎn)物具有的總能量，需要釋放一部分的能量給外界才能生成生成物，反應(yīng)必須放熱才能進(jìn)行。即當(dāng)（生成物）（反應(yīng)物），0，反應(yīng)吸收熱量Q0，反應(yīng)吸收熱量0，反應(yīng)放出熱量二者的相互聯(lián)系是化學(xué)反應(yīng)在恒定壓強(qiáng)下（即敞口容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)）且不與外界進(jìn)行電能、光能等其他能量的轉(zhuǎn)化時(shí)的反應(yīng)熱（Qp）；= Qp，中學(xué)階

4、段二者通用與鍵能的關(guān)系= Q=反應(yīng)物的鍵能總和原生成物的鍵能總和2、熱化學(xué)方程式（1）定義把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變和能量的變化同時(shí)表示出來(lái)的學(xué)方程式，叫熱化學(xué)方程式。（2）表示意義不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的焓變。（3）書寫熱化學(xué)方程式須注意的幾點(diǎn)只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。若為放熱反應(yīng)，為“-” ；若為吸熱反應(yīng)，為“+” 。的單位一般為kJmol-1。焓變與測(cè)定條件（溫度、 壓強(qiáng)等）有關(guān)。因此書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注明的測(cè)定條件。熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，

5、也可以是分?jǐn)?shù)。反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，焓變不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g” ，液體用“l(fā)” ，固體用“s” ，溶液用“aq” 。熱化學(xué)方程式中不用“” 和“” 。若涉及同素異形體，要注明同素異形體的名稱。熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量。由于與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān)，所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時(shí)，其焓變與正反應(yīng)的焓變數(shù)值相等，符號(hào)相反。（4）熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的比較化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)是整數(shù)，既表示微粒個(gè)數(shù)又表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量既可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)

6、，只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量狀態(tài)不要求注明必須在化學(xué)式后注明正負(fù)號(hào)及單位無(wú)必須注明意義表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化3、 中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定（1）實(shí)驗(yàn)原理將兩種反應(yīng)物加入儀器內(nèi)并使之迅速混合，測(cè)量反應(yīng)前后溶液溫度的變化值，即可根據(jù)溶液的熱容C，利用下式計(jì)算出反應(yīng)釋放或吸收的熱量Q。Q=-C(T2-T1)式中：C表示體系的熱容；T1、T2 分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。（2）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確，且NaOH溶液的濃度須大于鹽酸的濃度。為了使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確，所用鹽

7、酸和NaOH的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰陽(yáng)離子間相互牽制作用就大，電離度就會(huì)減少，這樣酸堿中和時(shí)產(chǎn)生的熱量勢(shì)必要用去一部分來(lái)補(bǔ)償未電離分子的離解熱，造成較大的誤差。宜用有分度值的溫度計(jì)，且測(cè)量時(shí)盡可能讀準(zhǔn)，并估讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。溫度計(jì)的水銀球部分要完全浸沒(méi)在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再讀數(shù)，以提高所測(cè)溫度的精度。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論所測(cè)得的三次中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同。（4）實(shí)驗(yàn)分析以上溶液中所發(fā)生的反應(yīng)均為H+OH-=H2O。由于三次實(shí)驗(yàn)中所用溶液的體積相同，溶液中 H+和OH-的濃度也是相同的，因此三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱也是相同的。4.中和熱（1）定義： 在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生

8、成1mol H2O（l）時(shí)所釋放的熱量為中和熱。中和熱是反應(yīng)熱的一種形式。（2）注意： 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)電離的吸收熱等。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+與OH-化合生成H2O，若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。5、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較 類型比較 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)定義 放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵變化的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量本節(jié)知識(shí)

9、樹二、燃燒熱 能源課標(biāo)要求1、掌握燃燒熱的概念2、了解資源、能源是當(dāng)今社會(huì)的重要熱點(diǎn)問(wèn)題3、常識(shí)性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)要點(diǎn)精講1、 燃燒熱（1）概念：25，101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位為kJmol-1。如果是1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱，就叫做該物質(zhì)的熱值。（2）對(duì)燃燒熱的理解燃燒熱是反應(yīng)熱的一種，并且燃燒反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，其為“-” 或 0。25，101kPa時(shí)，可燃物完全燃燒時(shí)，必須生成穩(wěn)定的化合物。如果該物質(zhì)在燃燒時(shí)能生成多種燃燒產(chǎn)物，則應(yīng)該生成不能再燃燒的物質(zhì)。如C完全燃燒應(yīng)生成CO2（g），而生成 CO（

10、g）屬于不完全燃燒，所以C的燃燒熱應(yīng)該是生成CO2時(shí)的熱效應(yīng)。（3）表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫燃燒熱是以員1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的，因此在書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)以燃燒1mol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)，故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。（4）研究物質(zhì)燃燒熱的意義了解化學(xué)反應(yīng)完成時(shí)產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反應(yīng)條件，充分利用能源。2、 能源能提供能量的自然資源，叫做能源。能量之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：（1）能源的分類一次能源與二次能源從自然界直接取得的自然能源叫一次能源，如原煤、原油、流過(guò)水壩的水等；一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱為二次能源，如各種石

11、油制品、煤氣、蒸氣、電力、 氫能、沼氣等。常規(guī)能源與新能源在一定歷史時(shí)期和科學(xué)技術(shù)水平下，已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源，如煤、石油、天然氣、水能等。人類采用先進(jìn)的方法剛開始加以利用的古老能源以及利用先進(jìn)技術(shù)新發(fā)展的能源都是新能源，如核聚變能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等?？稍偕茉磁c非再生能源可連續(xù)再生、永遠(yuǎn)利用的一次能源稱為可再生能源，如水力、風(fēng)能等；經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成的、短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)的能源，稱為非再生能源，如石油、煤、天然氣等。（2）人類對(duì)能源利用的三個(gè)時(shí)代柴草能源時(shí)代：草木、 人力、 畜力、 大陽(yáng)、 風(fēng)和水的動(dòng)力等。化石能源時(shí)代：煤、 石油、 天然氣。多能源時(shí)代：核能、 太陽(yáng)能、 氫能等。

12、（3）燃料充分燃燒的條件要有足夠的空氣燃料與空氣要有足夠大的接觸面注意：足夠的空氣不是越多越好，而是通入量要適當(dāng)，否則過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱量，造成浪費(fèi)。擴(kuò)大燃料與空氣的接觸面，工業(yè)上常采用固體燃料粉碎或液體燃料以霧狀噴出的方法，從而提高燃料燃燒的效率。（4）我國(guó)目前的能源利用狀況目前主要能源是化石燃料，它們蘊(yùn)藏有限且不能再生，終將枯竭，且從開采、 運(yùn)輸、 加工到終端的利用效率都很低。我們目前使用的最多的燃料，仍是化石燃料，它們都是古代動(dòng)植物遺體埋在地下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間復(fù)雜變化形成的，除含有C、H等元素外，還有少量S、N等元素，它們?nèi)紵a(chǎn)生SO2、氮的氧化物，對(duì)環(huán)境造成污染，形成酸雨。此外，煤的不充

13、分燃燒，還產(chǎn)生CO，既造成浪費(fèi)，也造成污染。（5）解決能源危機(jī)的方法：節(jié)約能源；開發(fā)新能源。3、有關(guān)燃燒熱的計(jì)算（1）計(jì)算公式：Q放=n（可燃物）（2）含義：一定量的可燃物完全燃燒放出的熱量，等于可燃物的物質(zhì)的量乘以該物質(zhì)的燃燒熱。（3）應(yīng)用：“熱量值與熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)（應(yīng)相對(duì)應(yīng)）成正比” 進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（4）應(yīng)用：“總過(guò)程的反應(yīng)熱值等于各分過(guò)程反應(yīng)熱之和”進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。4、燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱 中和熱相同點(diǎn)能量變化放熱反應(yīng)0，單位常用kJmol-1不同點(diǎn)反應(yīng)物的量1mol不限量生成物的量不限量1mol H2O反應(yīng)熱的定義在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化

14、合物時(shí)放出的熱量；反應(yīng)物不同，燃燒熱不同在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol H2O 時(shí)放出的熱量；強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱都相同，均約為57.3 kJmol-1本節(jié)知識(shí)樹三、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算課標(biāo)要求1、從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律2、能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體問(wèn)題3、學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算要點(diǎn)精講1、蓋斯定律（1）蓋斯定律的內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)體系的始態(tài)（各反應(yīng)物） 和終態(tài)（各生成物） 有關(guān)， 而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)焓變之和與該反應(yīng)一步完成時(shí)的焓變是相同的，這就是蓋斯定律。（2）特點(diǎn)反應(yīng)熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，與過(guò)程無(wú)關(guān)。反應(yīng)熱總值一定。（3）意義有些反應(yīng)很慢，有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生），給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難。應(yīng)用蓋斯定律，可以間接地把它們的反應(yīng)熱計(jì)算出來(lái)。2、反應(yīng)熱的計(jì)算（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似，可以移項(xiàng)（同時(shí)改變正、負(fù)號(hào)）；各項(xiàng)的系數(shù)（包括的數(shù)值）可以同時(shí)擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。根據(jù)蓋斯定律，可以將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式（包括其）相加或相減，從而得到一個(gè)新的熱化學(xué)方程式?？扇嘉锿耆紵a(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量燃燒熱。注：計(jì)算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過(guò)程，正確進(jìn)行已知方程式和反應(yīng)熱的加減合并。（2）計(jì)算方法列出方程或方程組計(jì)