高一化學學案：知識梳理第二單元化學反應中的熱量

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第二單元化學反應中的熱量知識梳理一、化學反應中的熱量變化1。放熱反應和吸熱反應（1）放熱反應：化學上把有熱量放出的化學反應稱為放熱反應。(2)吸熱反應:把吸收熱量的化學反應稱為吸熱反應.（3）比較:放熱反應吸熱反應表現(xiàn)形式ΔH＜0ΔH＞0能量變化反應物的總能量大于生成物的總能量反應物的總能量小于生成物的總能量鍵能變化生成物總鍵能大于反應物總鍵能生成物總鍵能小于反應物總鍵能聯(lián)系ΔH=ΔH(生成物）-ΔH(反應物)。鍵能越大，物質(zhì)能量越低,越穩(wěn)定；反之，鍵能越小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定（4）表示方法:用ΔH表示,它既有數(shù)值的大小，又有正負。其中放熱反應,規(guī)定ΔH為“—"或ΔH＜0;吸熱反應，規(guī)定ΔH為“+”或ΔH＞0。單位一般采用kJ·mol—1。2。熱化學方程式(1）概念：表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式。（2)意義：不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化,也表示了化學反應中的能量變化。（3）書寫:與普通化學方程式相比，書寫熱化學方程式應注意：①熱化學方程式中各物質(zhì)應標明狀態(tài)，用g、l、s分別表示氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài).若為同素異形體，還要注明名稱。因為物質(zhì)所處的聚集狀態(tài)不同時，它所具有的能量是不同的。②ΔH標在化學方程式后面。同時注意ΔH的符號，反應放熱，ΔH＜0；反應吸熱,ΔH＞0。③熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以用整數(shù),也可以用分數(shù)表示。因為該化學計量數(shù)表示物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示物質(zhì)的分子或原子數(shù)。3.反應放出或吸收的熱(ΔH)的簡單計算及比較（1）反應物各物質(zhì)的物質(zhì)的量與ΔH的值成正比。（2)ΔH等于一定物質(zhì)的量的生成物化學鍵形成時所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應物化學鍵斷裂時所消耗的總能量。(3)某種物質(zhì)的狀態(tài)或晶型不同會引起反應熱的差異，計算時可將熱化學方程式進行“加減”后，根據(jù)反應過程放出或吸收的熱比較大小。二、燃料燃燒釋放的熱量1。當今社會的主要能源:有煤、石油、天然氣等化石燃料。2。從化學鍵的角度來看化學反應的實質(zhì)與能量變化的關(guān)系（1)從化學鍵角度看化學反應的實質(zhì):反應物的舊化學鍵的斷開過程和生成物的新化學鍵的形成過程。（2）從能量變化看實質(zhì)：先斷開舊的化學鍵需要吸收能量，后形成新的化學鍵需要釋放能量。（3）從反應的全過程看化學反應的能量變化：若反應過程中，斷開化學鍵所吸收的能量大于形成化學鍵所放出的能量，即反應物(可燃物與氧氣或其他助燃劑)的總能量小于生成物的總能量，則反應的總過程就吸收能量；若反應過程中，斷開化學鍵所吸收的能量小于形成化學鍵所放出的能量，即反應物的總能量大于生成物的總能量,則反應的總過程就放出能量。3。燃料燃燒過程放出能量的大小(1)定性判斷：燃料燃燒過程放出能量的大小，決定于反應物的總能量和生成物的總能量相對大小.（2)定量計算：一定物質(zhì)的量的燃料燃燒釋放出的熱量等于一定物質(zhì)的量的生成物化學鍵形成時所釋放的總能量減去一定物質(zhì)的量的反應物（可燃物與氧氣或其他助燃劑)化學鍵斷裂時所消耗的總能量，反應物化學鍵斷裂時所消耗的總能量越少,生成物化學鍵形成時所釋放的總能量越多，燃料放出的熱量越多。4.提高燃料的使用效率（1）燃料利用還存在的亟需解決的問題有:①煤和石油燃燒時，常發(fā)生不完全燃燒，排放出大量煙塵和CO有毒氣體。②有些煤灰水分含量大，水分多，發(fā)熱值較低.③某些燃料燃燒排放的廢氣中含有SO2和氮的氧化物，直接排放到大氣中會污染空氣并形成酸雨。(2）為解決燃料燃燒存在的問題需要研究涉及的問題有：①化石燃料完全燃燒的條件，減少燃料燃燒產(chǎn)生的熱量損耗技術(shù)，提高燃料利用率的措施。②防止燃料燃燒造成環(huán)境污染的方法。③通過化學方法把化石燃料轉(zhuǎn)化成潔凈燃料。④開發(fā)氫能、核能、太陽能等潔凈高效的新能源。知識導學一、回顧質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這個規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。二、回顧能量守恒定律的內(nèi)容能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從另一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式；或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。三、化學能可以理解為在物質(zhì)所貯存的能量中，能在化學變化中表現(xiàn)出來的那部分能量.在化學變化中化學能與其他類型的能量進行相互轉(zhuǎn)化?；瘜W反應中不會產(chǎn)生能量，只是進行能量的轉(zhuǎn)化，由一種能量轉(zhuǎn)化為另一種能量，或由一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)。此過程中總能量不增加，也不減少。通過研究化學反應中能量變化的原理可知：化學反應的過程，也可看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等釋放出來,或者是熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量被“貯存”起來的過程。四、化學反應的熱量變化通常化學反應中能量變化表現(xiàn)為熱量變化.若用E來表示能量,則當E(反應物）＞E（生成物)時，反應放出能量；當E(反應物)＜E(生成物）時,反應吸收能量。即E（反應物)-E（生成物)大于0，放出能量；小于0，吸收能量?；瘜W反應中熱量變化值=|E(反應物）—E(生成物）｜。五、熱化學方程式熱化學方程式屬于化學方程式，化學方程式所遵循的原則它也遵循，化學方程式表示的一般意義，它也能夠表示。只是除了這些以外，它還有它自己的要求和意義。要注意：1.反應熱ΔH與測定條件(溫度、壓強)有關(guān)，因此要注明ΔH的測定條件。若是在25℃、101kPa下測定的，可不注明條件.2.ΔH與反應完成的物質(zhì)的量有關(guān),因此化學計量數(shù)必須與ΔH相對應，若化學計量數(shù)加倍，則ΔH也要加倍；當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等,符號相反.六、歸納常見的放熱反應和吸熱反應1.常見的吸熱反應（1）需持續(xù)加熱才進行的反應。如灼熱的碳和二氧化碳反應；氫氣還原氧化銅反應；碳和水蒸氣的反應。（2）大多數(shù)的分解反應.(3）強堿和銨鹽反應。如Ba(OH）2晶體與氯化銨反應。(4）水解反應(*）。2.常見的放熱反應(1）燃燒反應.(2）所有中和反應。（3）金屬與酸反應放出H2.(4）大多數(shù)的化合反應。疑難突破1.如何判斷某個化學反應是吸熱反應還是放熱反應？剖析：（1）可據(jù)經(jīng)驗規(guī)律判斷,利用以上問題中常見吸、放熱反應類型進行判斷。（2)據(jù)反應條件判斷，凡是只有在持續(xù)加熱條件下才進行的反應一般是吸熱反應。(3）根據(jù)反應物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷。由穩(wěn)定物質(zhì)生成不穩(wěn)定物質(zhì)需吸熱；反之，需放熱。經(jīng)驗規(guī)律要通過不斷地積累總結(jié)才能獲得。應識記常見吸、放熱反應.有些化合反應不一定是放熱反應，如C+CO22CO是吸熱反應.加熱條件下進行的反應不一定是吸熱反應，如Fe+SFeS。反應條件與反應的熱量變化沒有必然關(guān)系.2。如何根據(jù)熱化學方程式進行反應熱的計算？以下面的計算為例加以說明。試據(jù)以下熱化學方程式，計算等質(zhì)量的煤、汽油、天然氣、乙醇燃燒放出熱量的多少.已知：C（s）+O2（g）====CO2（g)ΔH=-393.6kJ·mol-1；C8H18(l）+O2(g)====8CO2(g)+9H2O(l)ΔH=-5472kJ·mol-1；CH4(g)+2O2(g)===CO2（g)+2H2O（l）ΔH=—889。6kJ·mol—1；C2H5OH(l）+3O2(g)====2CO2(g）+3H2O（l）ΔH=—1366。8kJ·mol—1.剖析:可以把能量看作是化學反應的一種產(chǎn)物，這樣就可以根據(jù)化學方程式來列比例進行計算了。設(shè)四種物質(zhì)的質(zhì)量均為mg.煤、汽油、天然氣和乙醇放出的熱量分別為Q1、Q2、Q3和Q4。則有：C（s）+O2（g）====CO2(g）ΔH=—393.6kJ·mol—11mol393.6kJQ1Q1=×393.6kJ=32。8mkJC8H18(l)+O2（g)====8CO2(g)+9H2O(l）ΔH=—5472kJ·mol—11mol5472kJQ2Q2=×5472kJ=48mkJCH4(g)+2O2(g）====CO2(g）+2H2O(l)ΔH=—889.6kJ·mol—11mol889。6kJ·mol—1Q3Q3=×889。6kJ=55.6mkJC2H5OH（l)+3O2（g）====2CO2(g）+3H2O（l)ΔH=-1366.8kJ·mol—11mol1366。8kJ