化學復習課-熱能省公開課一等獎全國示范課微課金獎

一、焓變、反應熱1.反應熱(焓變)概念及表示方法化學反應過程中所釋放或吸收能量，都能夠用熱量來描述，叫做反應熱，又稱焓變，符號為ΔH，單位為kJ·mol-1。注意：(1)描述此概念時，不論是用“反應熱”“焓變”或“ΔH”表示，其所用數(shù)值必須帶“+”或“-”。(2)單位是kJ·mol-1，不能誤用kJ。(3)在比較大小時，所帶“+”“-”符號均參加比較。

第1頁2.放熱反應和吸熱反應(1)放熱反應ΔH為“-”或ΔH＜0；吸熱反應ΔH為“+”或ΔH＞0。ΔH＝E(生成物總能量)－E(反應物總能量)ΔH＝E(反應物鍵能)－E(生成物鍵能)。(2)常見放熱反應和吸熱反應。①放熱反應：活潑金屬與水或酸反應、酸堿中和反應、燃燒反應、多數(shù)化合反應。②吸熱反應：多數(shù)分解反應、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體反應、水煤氣生成反應、炭與二氧化碳生成一氧化碳反應。第2頁(3)需要加熱反應，不一定是吸熱反應；不需要加熱反應，不一定是放熱反應。(4)經(jīng)過反應是放熱還是吸熱，可用來比較反應物和生成物相對穩(wěn)定性。如C(石墨，s)====C(金剛石，s)ΔH=+1.9kJ·mol-1，該反應為吸熱反應，金剛石能量高，石墨比金剛石穩(wěn)定。

第3頁二、熱化學方程式書寫書寫熱化學方程式時，除了遵照普通化學方程式書寫要求外，還要注意以下幾點：1.反應物和生成物聚集狀態(tài)不一樣，反應熱數(shù)值和符號可能不一樣，所以必須注明反應物和生成物聚集狀態(tài)，用s、l、g分別表示固體、液體和氣體，而不標“↓、↑”。2.ΔH只能寫在熱化學方程式右邊，用空格隔開。第4頁3.熱化學方程式中各物質化學式前面化學計量數(shù)僅表示該物質物質量，并不表示物質分子數(shù)或原子數(shù)，所以，化學計量數(shù)能夠是整數(shù)，也能夠是分數(shù)。4.ΔH值要與熱化學方程式中化學式前面化學計量數(shù)相對應，假如化學計量數(shù)加倍，ΔH也要加倍。5.正反應若為放熱反應，則其逆反應必為吸熱反應，二者ΔH數(shù)值相等而符號相反。

第5頁三、燃燒熱、中和熱、能源1.燃燒熱、中和熱及其異同第6頁元貝駕考元貝駕考科目一科目四

駕考寶典網(wǎng)/駕考寶典科目一科目四第7頁注意：(1)燃燒熱指是1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出熱量。穩(wěn)定氧化物，如H2→H2O(l)而不是H2O(g)、C→CO2(g)而不是CO、S→SO2(g)而不是SO3。第8頁(2)中和熱是指強酸、強堿稀溶液發(fā)生中和反應生成1mol水所放出熱量。弱酸、弱堿電離出H+、OH-需要吸收熱量，故所測定中和熱數(shù)值偏??；濃硫酸與堿反應測定中和熱時，因濃硫酸稀釋要放熱，故測定中和熱數(shù)值偏大。(3)因燃燒熱、中和熱是確定放熱反應熱效應，含有明確含義，故在表述時不用帶負號，如CH4燃燒熱為890kJ·mol-1，但若用ΔH表示時必須帶負號。第9頁(4)注意表示燃燒熱熱化學方程式和物質燃燒熱化學方程式有所不一樣；燃燒熱以1mol純物質(反應物)為標準，且燃燒生成穩(wěn)定氧化物。表示中和熱熱化學方程式和表示中和反應熱化學方程式不一樣，中和熱以生成1mol水為標準。第10頁2.能源及其開發(fā)利用新能源開發(fā)與利用,日益成為社會關注焦點,所以,以新型能源開發(fā)與利用為背景材料，考查熱化學方程式書寫及求算反應熱，已成為高考命題熱點。關于能源問題，應了解下面幾個問題：第11頁(1)能源分類：常規(guī)能源(可再生能源，如水等，非可再生能源，如煤、石油、天然氣等)；新能源(可再生能源，如太陽能、風能、生物質能；非可再生能源，如核聚變?nèi)剂?。(2)能源開發(fā)：①太陽能：每年輻射到地球表面能量為5×1019kJ，相當于當前全世界能量消耗1.3萬倍。②生物質能：將植物轉化為可燃性液態(tài)或氣態(tài)化合物，再利用燃燒放熱。③風能：利用風力進行發(fā)電、提水、揚帆助航等技術，風能是一個可再生潔凈能源。④地熱能、海洋能。

第12頁四、利用蓋斯定律計算反應熱方法及注意事項1.利用蓋斯定律技巧：參考目標熱化學方程式設計合理反應路徑，對原熱化學方程式進行恰當“變形”(反寫、乘除某一個數(shù))，然后方程式之間進行“加減”，從而得出求算新熱化學方程式反應熱ΔH關系式。2.詳細方法：①熱化學方程式乘以某一個數(shù)時，反應熱也必須乘上該數(shù)；②熱化學方程式“加減”時，同種物質之間可相“加減”，反應熱也隨之“加減”；③將一個熱化學方程式顛倒時，ΔH“+”“-”號也隨之改變，但數(shù)值不變。第13頁3.注意1molH2、O2、P4分別含有1molH—H、1molO＝O、6molP—P，1molH2O中含有2molO—H，1molNH3含有3molN—H，1molCH4含有4molC—H。第14頁對所學知識及時總結，將其構建成知識網(wǎng)絡，現(xiàn)有利于整體把握知識結構，又利于加深對知識間內(nèi)在聯(lián)絡了解。下面是本階段知識結構圖，要求學生從后面?zhèn)溥x答案中選擇準確內(nèi)容，填在框圖中對應位置。第15頁第16頁

化學鍵與化學反應中能量改變關系1.化學改變實質化學改變過程就是反應物中化學鍵斷裂，同時形成生成物中化學鍵過程。比如在一定條件下1mol氫氣和1mol氯氣反應生成2mol氯化氫過程，就是1molH—H鍵和1molCl—Cl鍵斷裂同時，形成2molH—Cl鍵過程。第17頁2.化學反應中能量改變原理斷裂化學鍵時，需要克服直接相鄰兩個或多個原子之間強烈相互作用，即需要吸收能量；而形成化學鍵時，情況恰好相反，會放出能量。所以，化學改變必定伴伴隨能量改變。各種物質發(fā)生化學反應時，現(xiàn)有物質改變，又有化學能與其它形式能量之間轉化，也就既要遵照質量守恒定律，又要遵照能量守恒定律。第18頁3.化學反應中化學鍵與能量改變關系當反應物中化學鍵斷裂所吸收能量大于形成生成物中化學鍵所釋放能量時，該反應就要吸收能量；反之，該化學反應就會釋放能量?；蛘哒f，當反應物總能量大于生成物總能量，依據(jù)能量守恒定律，該化學反應就會放出能量；當生成物總能量大于反應物總能量，依據(jù)能量守恒定律，該化學反應就會吸收能量。所以，一個化學反應是吸收能量還是放出能量，就取決于反應物總能量和生成物總能量相對大小，它與物質結構中化學鍵關系親密。第19頁【典例1】化學反應N2＋3H2====2NH3能量改變?nèi)鐖D所表示，該反應熱化學方程式是()第20頁A.N2(g)＋3H2(g)====2NH3(l)ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1

B.N2(g)＋3H2(g)====2NH3(g)ΔH=2(b-a)kJ·mol-1

C.N2(g)＋H2(g)====NH3(l)ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1

D.N2(g)＋H2(g)====NH3(g)ΔH=(a＋b)kJ·mol-1第21頁【解析】選A。從圖示上能夠看出，1/2molN2和3/2molH2斷鍵生成1molN和3molH吸收能量為akJ，同時，1molN和3molH形成新鍵生成1molNH3(g)、NH3(l)所放出能量分別為bkJ、(b+c)kJ，故1/2molN2和3/2molH2生成NH3(g)、NH3(l)所放出熱量分別為(b-a)kJ、(b+c-a)kJ，故它們對應ΔH分別為(a-b)kJ·mol-1、(a-b-c)kJ·mol-1，故答案選A。第22頁【典例2】已知：①1molH2中化學鍵斷裂時需要吸收436kJ能量②1molCl2中化學鍵斷裂時需要吸收243kJ能量③由H和Cl形成1molHCl時釋放431kJ能量以下敘述正確是()第23頁A.氫氣和氯氣反應生成氯化氫氣體熱化學方程式是H2(g)＋Cl2(g)====2HCl(g)B.氫氣和氯氣反應生成2mol氯化氫氣體，反應ΔH=183kJ·mol-1C.氫氣和氯氣反應生成2mol氯化氫氣體，反應ΔH=－183kJ·mol-1D.氫氣和氯氣反應生成1mol氯化氫氣體，反應ΔH=－183kJ·mol-1第24頁【解析】選C。A未注明焓變；B項反應放熱，ΔH應小于零；D項，生成1mol氯化氫氣體反應放熱為91.5kJ。第25頁化學能與熱能相互轉化1.吸熱反應和放熱反應物質不論發(fā)生吸熱反應還是放熱反應，其能量轉化形式有各種，除熱能外，通常還有光能、聲能等形式，我們普通只考慮熱能，或把其它形式能都折算成熱能。(1)放熱反應：假如反應物所含有總能量高于生成物所含有總能量，則該化學反應就是放熱反應?；蛘哒f，化學反應中舊鍵斷裂所吸收能量小于形成新鍵所放出能量，該反應就是放熱反應。第26頁(2)吸熱反應：假如反應物所含有總能量低于生成物所含有總能量，則該化學反應就是吸熱反應?；蛘哒f，化學反應中舊鍵斷裂所吸收能量大于形成新鍵所放出能量，該反應就是吸熱反應。(3)常見放熱反應。①全部燃燒反應；②活潑金屬與酸或水反應；③酸堿中和反應；④大多數(shù)化合反應(但有些化合反應是吸熱反應,如：H2＋I2====2HI，N2＋O2====2NO，CO2＋C====2CO)等。第27頁(4)常見吸熱反應。①銨鹽與堿復分解反應，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體混合研磨時，溫度會降低，說明該反應是吸熱反應；②大多數(shù)分解反應(但少數(shù)分解反應是放熱反應，如NH4ClO4分解時放出大量熱)；③需要連續(xù)加熱才能發(fā)生反應，如：H2＋CuO

Cu＋H2O，C＋H2O

CO＋H2等都是吸熱反應。

△====高溫====第28頁2.反應條件與能量改變反應條件與化學反應能量改變之間沒有必定聯(lián)絡。(1)放熱反應往往也需要加熱。一個化學反應發(fā)生往往需要到達它要求最低條件才可能發(fā)生。比如氫氣和氧氣混合氣體，常溫下儲存很久也不反應，不過在點燃條件下，瞬間就能完成。點燃并沒有提供太多能量，但為反應發(fā)生提供了必要條件，反應發(fā)生釋放出大量熱量，維持反應所需要條件。第29頁(2)吸熱反應也能自發(fā)進行。比如固體Ba(OH)2·8H2O和固體NH4Cl之間反應，兩固體混合后加少許水溶解，用玻璃棒攪拌，反應即可發(fā)生。一個反應能否自發(fā)進行，主要看在通常環(huán)境下是否能到達該反應發(fā)生條件。

第30頁【典例3】(雙選)以下說法正確是()A.需要加熱才能發(fā)生化學反應一定是吸熱反應B.任何放熱反應在常溫條件下一定能發(fā)生C.反應物和生成物所含有總能量決定了反應是放熱還是吸熱D.吸熱反應在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發(fā)生第31頁【解析】選C、D。化學反應能量改變主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所含有總能量相對大小。放熱反應和吸熱反應在一定條件下都能發(fā)生。反應開始時需加熱反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應。第32頁請回答以下問題：(1)該反應屬于______反應(填“放熱”或“吸熱”)。(2)圖中C表示__________________。(3)從化學鍵角度分析，F(xiàn)代表_____________________。(4)改變反應條件可改變E值大小，如加入V2O5作催化劑，可使E值減小。E大小對該反應反應熱______(填“無影響”“有影響”或“不確定”)。(5)圖中ΔH＝_____kJ·mol－1。(6)若已知1molSO2(g)氧化為1molSO3(l)ΔH2＝－QkJ·mol－1，則ΔH1_____ΔH2(填“>”“<”或“＝”)。第33頁【解析】(1)由題目條件可知，1molSO2(g)氧化為1molSO3(g)ΔH1＝－99kJ·mol－1<0,該反應為放熱反應。