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第一节化学反应与能量的变化一学习目标：燃烧热，中和热，能源二学习过程1、燃烧热什么是燃烧热？是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢？1）定义：在25℃,101 kPa时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
燃烧热通常可由实验测得。
2）在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：•①研究条件： 25℃ ,101 kPa•②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
•③燃烧物的物质的量：1 mol•④研究内容：放出的热量。
（ΔH<0，单位kJ/mol）•⑤在未有特别说明的情况下，外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化，它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。
如:C→CO2(g)、H → H2O（l）、S→ SO2（g） N→N2（g）［练习1］分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的？为什么？A.C（s）＋O2（g）===CO(g);ΔH=110.5 kJ/molB.C（s）＋O2（g）===CO2(g);ΔH=－393.5 kJ/molC.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l);ΔH=－571.6 kJ/molD.H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=－241.8 kJ/mol由于计算燃烧热时，可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的，所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。
3)、燃烧热的计算及应用［例题］1.在101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol，1000 L CH4（标准状况）完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH=－2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。
第一节⎪⎪化学反应与能量的变化第一课时焓变反应热—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
,1.反应热“三要素”：(1)符号：ΔH。
(2)单位：kJ·mol－1。
(3)正、负号：ΔH<0为放热反应；ΔH>0为吸热反应。
2．反应热计算“两公式”：(1)ΔH＝反应物断键吸收的能量总和－生成物成键放出的能量总和。
(2)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
焓变反应热1．焓变与反应热(1)焓变①焓(H)：与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。
(2)反应热①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。
②与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位是kJ·mol－1。
(3)ΔH与吸热反应、放热反应的关系②实例：1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ热量，则该反应的焓变ΔH＝－285.8_kJ·mol－1。
2．化学反应中能量变化的原因(1)微观角度①化学反应的本质：②化学键变化与反应热的关系：若E1＞E2，反应吸收能量，ΔH＞0，为吸热反应；若E1＜E2，反应放出能量，ΔH＜0，为放热反应。
(2)宏观角度①内能与反应吸、放热从物质内能上分析，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反应。
反之，则为吸热反应。
②图示：已知H2和Cl2在点燃的条件下生成HCl。
下面是反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化示意图。
[问题思考]1．断裂1 mol H—H键、1 mol Cl—Cl键吸收的总能量是多少？形成2 mol H—Cl键放出的能量是多少？由此判断该反应的ΔH是多少？提示：断键吸收的总能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。
第一节化学反应与能量变化一、教材分析:本章包括“化学反应与能量的变化”“燃烧热能源”和“化学反应热的计算”三节，属于热化学基础知识。
热化学是研究化学反应热现象的科学，曾为建立热力学第一定律(能量守恒和转换定律)提供了实验，依据，反过来，它又是热力学第一定律在化学反应中的具体应用。
它主要解决各种热效应的测量和计算问题。
在必修2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本章是在此基础上的扩展与提高。
1molH2与1molCl2反应的反应热的推导是本节教学的关键。
可以采用电化教学手段，利用多媒体软件进行形象化教学,也可以利用教材中的图示分析化学反应前后反应物与生成物中化学键的断裂和生成情况，并与反应物的总能量、生成物的总能量及能量差联系起来，以使学生理解△H的涵义及与放热反应、吸热反应的关系。
探讨化学反应放热、吸热本质时，要强调三点:①化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同;②反应中能量守恒;③反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热，如果两者能量比较接近，则放热和吸热不明显。
.二、教学目的(一)知识与技能1、认识化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2、明白化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、掌握反应热和焓变的含义4、热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式(二)过程与方法1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法;2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力。
(三)情感态度与价值观激发学生的学习兴趣，培养学生从微观角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透讨现象看本质的唯物主义观点。
三、教学重点难点:重点:化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写难点:焓变,△H的“+”与“_”,热化学方程式的书写四、学情分析:本章介绍的是热化学的--些初步知识，以启发学生从能量角度考虑化学反应问题，有利于学生较全面地认识化学反应的本质。
学业分层测评(一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列对化学反应的认识错误的是()A．会引起化学键的变化B．会产生新的物质C．必然引起物质状态的变化D．必然伴随着能量的变化【解析】化学反应一定有化学键的变化,有新物质产生,有能量变化,不一定有物质状态的变化,如H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)。
【答案】 C2．下列过程一定释放出能量的是()A．化合反应B．分解反应C．分子拆分成原子D．原子构成分子【解析】原子形成分子过程为新化学键形成过程,一定释放能量。
【答案】 D3．下列设备工作时,将化学能转化为热能的是()A．硅太阳能电池B．锂离子电池C．太阳能集热器D．燃气灶【解析】A项是太阳能转化成电能；B项是化学能转化成电能；C项是太阳能转化成热能；D项是化学能转化成热能。
【答案】 D4．下列反应属于吸热反应的是()A．炭燃烧生成一氧化碳B．中和反应C．锌粒与稀硫酸反应制取H2D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应【解析】燃烧反应、中和反应、金属与酸的反应均为放热反应。
【答案】 D5．下列说法中正确的是()A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化B．反应放热时,ΔH>0；反应吸热时,ΔH<0C．在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓与生成物的总焓一定不同D．在一个确定的化学反应关系中,反应物的总焓总是高于生成物的总焓【解析】A项,焓变不是指1 mol物质参加反应时的能量变化；B项,放热反应ΔH<0,吸热反应ΔH>0；D项,一个确定的化学反应体系中,反应物总焓可能高于或低于生成物总焓。
【答案】 C6．下列各图中,表示正反应是ΔH>0反应的是()【导学号：29910002】【解析】ΔH>0表示吸热反应,即反应物总焓低于生成物总焓。
【答案】 A7．根据反应：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝a kJ·mol－1(a＝－297.2)。
第一章化学反应与能量一、化学反应与能量的变化课标要求1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式2、了解反应热和焓变的含义3、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式要点精讲1、焓变与反应热（1）化学反应的外观特征化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，从外观上看，所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。
能量的变化通常表现为热量的变化，但是化学反应的能量变化还可以以其他形式的能量变化体现出来，如光能、电能等。
（2）反应热的定义当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为反应在此温度下的热效应，简称为反应热。
通常用符号Q表示。
反应热产生的原因：由于在化学反应过程中，当反应物分子内的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热。
（3）焓变的定义对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变，称为焓变，符号ΔΗ。
ΔΗ=Η（反应产物）—Η（反应物）为反应产物的总焓与反应物总焓之差，称为反应焓变。
如果生成物的焓大于反应物的焓，说明反应物具有的总能量小于产物具有的总能量，需要吸收外界的能量才能生成生成物，反应必须吸热才能进行。
即当Η（生成物）>Η（反应物），ΔΗ>0，反应为吸热反应。
如果生成物的焓小于反应物的焓，说明反应物具有的总能量大于产物具有的总能量，需要释放一部分的能量给外界才能生成生成物，反应必须放热才能进行。
即当Η（生成物）<Η（反应物），ΔΗ<0，反应为放热反应。
（4）反应热和焓变的区别与联系反应热焓变含义化学反应中吸收或放出的热量化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差符号Q ΔΗ单位kJ·mol-1 kJ·m ol-1与能量变化的关系Q>0，反应吸收热量Q<0，反应放出热量ΔΗ>0，反应吸收热量ΔΗ<0，反应放出热量二者的相互联系ΔΗ是化学反应在恒定压强下（即敞口容器中进行的化学反应）且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热（Q p）；ΔΗ=Q p，中学阶段二者通用与键能的关系ΔΗ= Q=反应物的键能总和－原生成物的键能总和2、热化学方程式（1）定义把一个化学反应中物质的变和能量的变化同时表示出来的学方程式，叫热化学方程式。
第一节⎪⎪化学反应与能量的变化第一课时焓变反应热—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
,1.反应热“三要素”：(1)符号：ΔH。
(2)单位：kJ·mol－1。
(3)正、负号：ΔH<0为放热反应；ΔH>0为吸热反应。
2．反应热计算“两公式”：(1)ΔH＝反应物断键吸收的能量总和－生成物成键放出的能量总和。
(2)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。
焓变反应热1．焓变与反应热(1)焓变①焓(H)：与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，决定了某一化学反应是吸热反应还是放热反应。
(2)反应热①概念：化学反应过程中所放出或吸收的能量。
②与焓变的关系：恒压条件下的反应热等于焓变，单位是kJ·mol－1。
(3)ΔH与吸热反应、放热反应的关系②实例：1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ热量，则该反应的焓变ΔH＝－285.8_kJ·mol－1。
2．化学反应中能量变化的原因(1)微观角度①化学反应的本质：②化学键变化与反应热的关系：若E1＞E2，反应吸收能量，ΔH＞0，为吸热反应；若E1＜E2，反应放出能量，ΔH＜0，为放热反应。
(2)宏观角度①内能与反应吸、放热从物质内能上分析，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反应。
反之，则为吸热反应。
②图示：已知H2和Cl2在点燃的条件下生成HCl。
下面是反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化示意图。
[问题思考]1．断裂1 mol H—H键、1 mol Cl—Cl键吸收的总能量是多少？形成2 mol H—Cl键放出的能量是多少？由此判断该反应的ΔH是多少？提示：断键吸收的总能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。
形成化学键放出的总能量为431 kJ×2＝862 kJ。
故H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应放出热量862 kJ－679 kJ＝183 kJ，即反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1。
2．根据图示中数据判断2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的焓变ΔH是多少？与问题1中的ΔH 相比，得出的结论是什么？提示：ΔH＝断裂化学键吸收的总能量－形成化学键放出的总能量＝(431 kJ·mol－1×2)－(436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)＝＋183 kJ·mol－1。
正、逆反应的焓变(ΔH)数值相等，符号相反。
3．H2(g)和Cl2(g)在光照条件下也可以发生上述反应，那么该反应的ΔH是否发生变化？提示：焓变不发生变化，ΔH仍为－183 kJ·mol－1；因为化学反应的焓变与反应条件无关。
1．焓变与反应热2．ΔH的计算方法(1)ΔH＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量。
(2)ΔH＝生成物所具有的总能量－反应物所具有的总能量。
1．化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是( )A ．每生成2个AB 分子吸收(a －b )kJ 热量B ．该反应热ΔH ＝＋(a －b )kJ·mol －1C ．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D ．断裂1 mol A —A 和1 mol B —B 键，放出a kJ 能量解析：选B 形成化学键放出热量，形成2 mol A —B 键放出b kJ 热量，A 项错误；每生成2AB 分子吸收(a －b )kJ 热量，B 项正确；由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，C 项错误；断裂1 mol A —A 和1 mol B —B 键，吸收a kJ 能量，D 项错误。
2．键能是两原子间形成1 mol 新键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。
已知下列物质的键能：223解析：ΔH ＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量＝946 kJ·mol －1＋3×436 kJ·mol －1－6×391 kJ·mol －1＝(2 254 kJ·mol －1－2 346 kJ·mol －1)＝－92 kJ·mol－1。
答案：－92 kJ·mol －1放热反应和吸热反应1．放热反应和吸热反应的比较2．判断吸热反应、放热反应的依据与误区(1)吸热反应、放热反应判断的“两大依据”理论依据：反应物与生成物总能量的相对大小。
计算依据：断裂化学键吸收总能量与形成化学键放出总能量的相对大小。
(2)吸热反应、放热反应判断的“两大误区”误区一：与反应条件有关。
误区二：只要吸热就是吸热反应，只要放热就是放热反应。
如水蒸气液化放出热量，但该过程不是放热反应。
1．下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是( )A ．Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑B ．H ＋＋OH －===H 2OC ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2OD ．Ba(OH)2·8H 2O ＋2NH 4Cl===BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O解析：选D 生成物的总能量大于反应物的总能量的反应为吸热反应，题给选项中只有D 项为吸热反应。
2．化学反应过程中的能量变化如图所示，判断以下说法正确的是( )A ．图甲表示的是吸热反应B ．图乙表示的是放热反应C ．图甲中ΔH ＞0D ．图乙中ΔH ＞0解析：选D 由图像分析可知甲：E 反应物>E 生成物，反应放热，ΔH <0；乙：E 反应物<E 生成物，反应吸热，ΔH >0。
3．我国自主研制的“天宫二号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：SiO 2＋C ＋N 2――→高温Si 3N 4＋CO该反应变化过程中的能量变化如图所示。
回答以下问题。
(1)上述反应中的还原剂是________，其还原产物是________。
(2)该反应________(填“吸热”或“放热”)，反应热ΔH ________(填“>”“<”或“＝”)0。
解析：(1)SiO 2＋C ＋N 2――→高温Si 3N 4＋CO ，反应中碳元素的化合价由0升高到＋2，氮元素的化合价由0降低到－3。
故反应中的还原剂是C ，还原产物为Si 3N 4。
(2)该反应过程中，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，ΔH <0。
答案：(1)C Si 3N 4 (2)放热 <[三级训练·节节过关]1．下列说法不正确的是( )A ．任何反应都伴有能量的变化B ．化学反应中的能量变化可表现为热量的变化C ．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生吸热反应D ．反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应解析：选C A 项，任何化学反应中都有能量变化，正确；B 项，化学反应中的能量变化通常是热量的变化，正确；C 项，反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应，错误；D 项，反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应为吸热反应，正确。
2．化学反应A 2＋B 2===2AB 的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )A ．该反应是吸热反应B ．断裂2 mol A —B 键需要吸收y kJ 能量C ．2 mol AB 的总能量高于1 mol A 2和1 mol B 2的总能量D ．断裂1 mol A —A 键和1 mol B —B 键可放出x kJ 能量解析：选B A 项，根据图示可知，反应物的能量高于生成物的能量，因此该反应是放热反应，错误；B 项，根据图示可知，断裂2 mol A —B 键需要吸收y kJ 能量，正确；C 项，由图可知，1 mol A 2和1 mol B 2的总能量高于2 mol AB 的总能量，错误；D 项，断裂1 molA —A 键和1 molB —B 键吸收x kJ 能量，错误。
3．下列变化中，属于吸热反应的是( )①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓H 2SO 4稀释 ④KClO 3分解制O 2 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥CaCO 3高温分解 ⑦CO 2＋C=====高温2CO⑧Ba(OH)2·8H 2O 与固体NH 4Cl 混合 ⑨C＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2 ⑩Al 与盐酸反应A ．①②④⑥⑦⑧⑨B ．②④⑥⑦⑧⑨C ．①③④⑤⑥⑧⑩D ．①②④⑧⑨解析：选B ①③属于物理变化，不属于化学反应。
⑤是化合反应，CaO 与水反应生成Ca(OH)2，产生大量热，属于放热反应。
⑩金属与酸的反应一般为放热反应。
4．某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究，在除了用手触摸试管壁感觉发热外，还设计了下列几个可行性方案。
甲方案：将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起，放入有水的小烧杯中，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，观察到的现象是________、__________、________________________________________________________________________，说明反应放热。
乙方案：将盛放有生石灰的小试管插入带有支管的试管中，支管接①，用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水，①中看到的现象是__________________________________________ ________________________________________________________________________，说明该反应放热。
丙方案：盛放有生石灰且带支管的试管中，支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末，看到的现象是_____________________________________________________________，说明反应放热，原因是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：实验从反应放热的“热”为出发点进行探究，通过放热使温度上升、使气体膨胀、水被蒸发等特征现象，合理化地设计了探究实验方案。
