【正文】 B． 熱能 C． 生物能 D． 電能 答案 B 第 2課時(shí) 反應(yīng)熱的計(jì)算 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 掌握有關(guān)反應(yīng)熱、燃燒熱、熱化學(xué)方程式的計(jì)算 (重、難點(diǎn) ) 過程與方法 通過有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生掌握有關(guān)反應(yīng)熱計(jì)算的方法與技巧，進(jìn)一步提高化學(xué)計(jì)算能力 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過反應(yīng)熱的計(jì)算的學(xué)習(xí)過程，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和開發(fā)新能源的使命感、責(zé)任感；認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)與人類生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系 思維激活 在化學(xué)科學(xué)研究中 ， 常常需要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)熱 ， 但是某些反應(yīng)的反應(yīng)熱 ， 由于種種原因不能直接測(cè)得 ， 只能通過化學(xué)計(jì)算的方式間接地獲得 。mol－ 1+(－ 2 kJmol－ 1 12 解析 依據(jù)反應(yīng)： 2C(s)＋ 2H2(g)＋ O2(g)＝ CH3COOH(l) 可將 (1)、 (2)、 (3)分別演變成如下情況： ① 2CO2(g)＋ 2H2O(l)＝ CH3COOH(l)＋ 2O2(g) ΔHa＝＋ kJmol－ 1 則反應(yīng)： 2C(s)＋ 2H2(g)＋ O2(g)＝ CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為 ( ) A． － kJmol－ 1 跟蹤練習(xí) 1 蓋斯定律指出：化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài) (各反應(yīng)物 )和終態(tài) (各生成物 )有關(guān) ， 而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無(wú)關(guān) 。mol1+2 ( kJmol－ 1 ② C(石墨 )＋ O2(g)＝ CO2(g) ΔH2＝－ kJ 3． 將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒時(shí) ， ΔH的 “ ＋ ” 、 “ － ”號(hào)必須隨之改變 。mol－ 1) ＝－ kJmol－ 1 (2)CO(g)＋ O2(g)＝ CO2(g) ΔH2＝－ kJ 如右圖表示始態(tài)到終態(tài)的反應(yīng)熱 ，則 ΔH＝ ΔH1＋ ΔH2＝ ΔH3＋ ΔH4＋ ΔH5。mol－ 1 D． － kJmol－ 1 Hg(l)＋ O2(g)＝ HgO(s) ΔH2＝－ kJ 思考題 1 如何用能量守恒的原理理解蓋斯定律 ？ 答案 蓋斯定律體現(xiàn)了能量守恒原理 ， 因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的始態(tài)物質(zhì)和終態(tài)物質(zhì)各自具有的能量是恒定的 ， 二者的能量差就是反應(yīng)放出或吸收的熱量 。 答案 (1)D (2)－ (3)＝ ―――― →催化劑加熱、加壓 化學(xué)鍵 C＝ C C—C C—H C—O O—H 斷開鍵要吸收的能量 (單位： kJ A． ①②④ B． ①②③ C． ③④ D． ①②③④ (2)通過分析反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷開和形成 ， 應(yīng)用有關(guān)數(shù)據(jù) ， 可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 。 11g2 g m ol 11g12 g m ol ① 推廣乙醇汽油可以減輕環(huán)境污染 ， 可降低尾氣中一氧化碳的含量 。mol－ 1 )∶ ( kJ已知碳和氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為： C(s)＋ O2(g)＝ CO2(g) ΔH＝－ kJmol－ 1 答案 C 12 知識(shí)點(diǎn) 2：化石能源的考查 例 2 已知天然氣的主要成分 CH4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體 ， 等物質(zhì)的量的 CH4和 CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大 。 則 C2H2的燃燒熱 ΔH為 ( ) A． － kJmol－ 1 ΔH＝－ kJmol－ 1＋(－ 44 kJmol－ 1或2H2(g)＋ O2(g)＝ 2H2O(g) ΔH＝ － kJ 若 1 g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱 kJ， 則反應(yīng) H2(g)＋ O2(g)＝ H2O(l)的 ΔH＝ ______kJ 其計(jì)算公式為 Q放 ＝ n(可燃物 ) ② “ 中和熱的熱化學(xué)方程式 ” 與 “ 中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ” 的書寫不同 。 5． 燃燒熱是以 1 mol 物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的 。 12 4． 燃燒熱用文字?jǐn)⑹鰰r(shí) ， 用 “ 正值 ” ；若用 “ ΔH”表示 ，則為 “ 負(fù)值 ” 。mol－ 1 C(s)＋ O2(g)＝ CO2(g) ΔH＝－ kJmol－ 1。 例如 ， C8H18燃燒的熱化學(xué)方程式為 2C8H18(l)＋ 25O2(g)＝ 16CO2(g)＋ 18H2O(l) ΔH＝－ 11036 kJ 3． 現(xiàn)在探索的新能源主要有 太陽(yáng)能 、 氫能 、 風(fēng)能 、 地?zé)崮?、 海洋能和生物質(zhì)能等 。mol－ 1； H2(g)＋ O2(g)＝ H2O(l) ΔH＝ － kJ 2． 表示的意義 例如 ， CH4的燃燒熱為 ΔH＝－ kJmol－ 1 答案 D 1212121212121212第二節(jié) 燃燒熱 能源 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．理解燃燒熱的含義 (重點(diǎn) ) 2．掌握表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的寫法和有關(guān)燃燒熱的簡(jiǎn)單計(jì)算 (重點(diǎn) ) 3．了解能源的種類、特點(diǎn)和我國(guó)目前的能源狀況及采取的措施 過程與方法 通過對(duì) “ 應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇燃料 ” 的思考與交流，使學(xué)生學(xué)會(huì)多角度的綜合分析問題的方法 情感、態(tài)度 與價(jià)值觀 通過對(duì)我國(guó)的能源現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)過程，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感、使命感 思維激活 柴草是家庭最早使用的燃料 ， 隨著煤和石油的開采利用 ，家用燃料又進(jìn)入了新的時(shí)代 —— 燃?xì)鈺r(shí)代 。 答案 B 32 跟蹤練習(xí) 2 含 g NaOH的稀溶液與稀鹽酸恰好完全反應(yīng) ， 放出 kJ熱量 ， 下列表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是 ( ) A． NaOH(aq)＋ HCl(aq)＝ NaCl(aq)＋ H2O(l) ΔH＝＋ kJmol－ 1 B． 2CH3OH(l)＋ 3O2(g)＝ 2CO2(g)＋ 4H2O(l) ΔH＝－ kJ 引起中和熱測(cè)定有較大誤差的因素主要有： ① 溶液濃度不準(zhǔn)確； ② 溶液量取不準(zhǔn)確；③ 隔熱較差； ④ 室溫太低； ⑤ 溫度未讀取到最高點(diǎn)等 。mol－ 1 (C為生成溶液的比熱容 ) . 3 Δ 100 02 5Ct ［ 特別提醒 ］ ① 中和熱的測(cè)量中堿稍過量的原因是保證酸能完全反應(yīng) ，計(jì)算時(shí)應(yīng)以不足的酸作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) 。 如配制溶液的濃度要準(zhǔn)確； NaOH溶液要新制；量取溶液體積時(shí)讀數(shù)要準(zhǔn)確；對(duì)溫度計(jì)的讀數(shù)要讀到最高點(diǎn) 。 ［ 特別提醒 ］ 在進(jìn)行熱化學(xué)方程式的書寫和正誤判斷時(shí) ， 一定要注意檢查狀態(tài) 、 數(shù)值及正負(fù)號(hào) ， 此三處易錯(cuò)易漏 。 例如：已知 H2(g)＋ O2(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－ kJ 如 2H2(g)＋ O2(g)＝ 2H2O(g) ΔH＝－ kJ 熱化學(xué)方程式中不用標(biāo) “ ↑” 或 “ ↓” 。 ΔH的單位一般為 kJ 如起始兩溶液的平均溫度為 t1， 實(shí)驗(yàn)中最高溫度為 t2， 則生成 1 mol H2O所放出的熱量 (即中和熱 )為： ΔH＝－ kJL－ 1 NaOH溶液 ，并用溫度計(jì)測(cè)出 NaOH溶液的溫度 。 其實(shí)驗(yàn)過程為： (1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置 。 二 、 中和熱及其測(cè)定 1． 中和熱 在稀溶液中 ， 酸 跟 堿 發(fā)生中和反應(yīng)生成 1 mol H2O， 這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱 。 (3)所有反應(yīng)物和產(chǎn)物都用括號(hào)注明了它們的 聚集狀態(tài) 。 汽油燃燒是化學(xué)變化 ， 如何書寫汽油燃燒的熱化學(xué)方程式呢 ？ 自學(xué)導(dǎo)引 一 、 熱化學(xué)方程式 1． 概念：能表示 參加反應(yīng)物質(zhì)的量 和 反應(yīng)熱 的關(guān)系的化學(xué)方程式 ， 叫做熱化學(xué)方程式 。 凝華和溶解均屬物理變化 ， C、D不符合題意；大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng) ， 如 NH4HCO3分解；而燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng) 。 加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng) ， 可能是吸熱反應(yīng) ， 如 C＋ CO2 2CO；也可能是放熱反應(yīng) ， 如 C＋ O2 CO2。 四 、 在加熱條件下進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎 ？ 不同化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件不同 ， 有的常溫下就可以發(fā)生 ，有的則需要加熱 。 ② 放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)必須屬于化學(xué)變化 。 二 、 中學(xué)常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng) 1． 放熱反應(yīng)：燃燒 、 中和反應(yīng) 、 金屬的氧化 、 金屬與酸或水的反應(yīng) 、 由不穩(wěn)定物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定物質(zhì)的反應(yīng)等 。 思考題 2 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A． 焓變是指 1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化 B． 當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí) ΔH＞ 0， 當(dāng)反應(yīng)吸熱時(shí) ΔH＜ 0 C． 在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) D． 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中 ， 當(dāng)反應(yīng)物能量大于生成物能量時(shí) ，反應(yīng)放熱 ， ΔH為 “ － ” 答案 D 名師解惑 一 、 放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 定義 釋放熱量的化學(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)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系 生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量 生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量 表示方法 Δ H 0 Δ H 0 圖示 實(shí)例 H2(g ) ＋ Cl2(g) == =2 HCl(g) Δ H ＝－ 184. 6 k J 3． ΔH的正負(fù)和吸放熱反應(yīng)的關(guān)系 (1)放熱反應(yīng)：反應(yīng)完成時(shí) ， 生成物釋放的總能量 大于 反應(yīng)物吸收的總能量 。 (2)化學(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量釋放的總能量為 862 kJ。 思考題 1 下列說(shuō)法中不正確的是 ( ) A． 化學(xué)變化過程是原子的重新組合過程 B． 化學(xué)反應(yīng)可分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) C． 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的多少與其反應(yīng)物的質(zhì)量有關(guān) D． 化學(xué)變化中的能量變化都是以熱能形式表現(xiàn)出來(lái)的 答案 D 二 、 反應(yīng)熱 、 焓變 1． 反應(yīng)熱：在反應(yīng)過程中所 釋放 或 吸收 的能量 ， 以熱量來(lái)表示 ， 叫做反應(yīng)熱 ， 又稱為 焓變 ， 符號(hào)用 ΔH表示 ， 單位常采用 kJ/mol或 (kJ 你知道這是為什么嗎 ？ 自學(xué)導(dǎo)引 一 、 化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化 1． 化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的表現(xiàn)形式 化學(xué)反應(yīng)過程中 ， 不僅有物質(zhì)的變化 ， 還有能量的變化 。同步導(dǎo)學(xué)與評(píng)估 新課標(biāo) 人教版 使用時(shí)拉動(dòng)預(yù)留在外的拉線使這兩種化學(xué)物質(zhì)混合 ， 幾分鐘后 ， 飯菜就變得熱騰騰的 。 3． 化學(xué)反應(yīng)過程中物質(zhì)變化與能量變化的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)中 ， 能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的 ， 能量的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ) 。 解答此反應(yīng)過程的能量變化可表示如下： (1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量 ,吸收的總能量為 679 kJ。mol－ 1很接近 (一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)表示反應(yīng)熱 )。 由于反應(yīng)后吸收環(huán)境熱量而使反應(yīng)體系的能量 升高 ， 故 ΔH＞ 0或 ΔH為 “ ＋ ” 。 如果只比較反應(yīng)放出熱量的多少 ，則只須比較數(shù)值大小 ， 與 “ ＋ ” 、 “ － ” 無(wú)關(guān) 。 ［ 特別提醒 ］ ① 化學(xué)反應(yīng)總體遵循 “ 分吸合放 ” 規(guī)律 ， 即大多數(shù)分解反應(yīng)吸熱 ， 大多數(shù)化合反應(yīng)放熱 ， 且化學(xué)反應(yīng)中吸熱反應(yīng)占少數(shù) ， 所以務(wù)必記住常見的吸熱反應(yīng) 。 因此用化學(xué)鍵鍵能的大小可粗略計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) ， 公式為： ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和 。8H2O的反應(yīng) 。 =====△ =====點(diǎn)燃 典例導(dǎo)析 知識(shí)點(diǎn) 1：對(duì)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)概念的考查 例 1 下列過程能肯定是放熱反應(yīng)的是 ( ) A． 燃燒 B． 分解 C． 凝華 D． 溶解 解析 反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小 。 由于汽油的密度較小 ， 發(fā)熱量高 ， 且價(jià)格便宜 ， 所以被廣泛用做燃燒彈原料 。 (2)在化學(xué)方程式右邊注明 ΔH的符號(hào) 、 數(shù)值和單位 。 思考題 2 為什么書寫熱化學(xué)方程式時(shí)要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài) ？ 答案 反應(yīng)熱與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān) ， 即狀態(tài)不同 ， 產(chǎn)生的熱效應(yīng)不同 。L－ 1 NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng) ， 通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出來(lái)的熱量可計(jì)算中和熱 。 (3)用另一個(gè)量筒量取 50 mL mol (6)數(shù)據(jù)處理 。 若為放熱反