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1、第二单元化学反应中的热量(教师用书独具)课标要求1知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。3认识提高燃料的燃烧效率的意义。课标解读1会利用化学键的变化计算或判断能量变化。2了解吸热反应和放热反应的含义。3会书写热化学方程式。教学地位任何化学反应都有能量变化，有的反应吸收能量，有的反应放出能量。这些能量如何变化？这些反应的能量变化对工农业生产有重大意义。同时也是高考命题的热点。(教师用书独具)新课导入建议我们知道煤、石油、天然气等可燃物燃烧时释放能量，你知道这些热能从何而来吗？石灰石分解需高温煅烧才能变成CaO，你知道高温加热提供
2、的热能又转化成什么呢？要清楚这些问题，本课时将给出答案。教学流程设计课标解读重点难点1.了解化学反应的热量变化的主要原因。2.了解热化学方程式的含义。3.了解燃料燃烧释放能量的原因及应用。1.从化学键的变化计算化学反应的能量变化。(重点) 2.热化学方程式的书写及有关能量计算。(重难点)化学反应中的热量变化1.反应中化学能与其他能的转化CaCO3的高温分解：热能化学能；植物的光合作用：光能化学能；电解水制H2：电能化学能；物质的燃烧：化学能热能、光能2放热反应和吸热反应(1)放热反应是指有热量放出的化学反应。如镁与酸反应，燃烧反应，中和反应等。(2)吸热反应是指吸收热量的化学反应。如Ba(OH
3、)28H2O与NH4Cl混合反应，石灰石的分解，水的分解等。3热化学方程式的含义(1)意义：CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.5 kJmol1的意义是1 mol CaCO3固体完全分解生成1 mol CaO固体和1 mol CO2气体，吸收178.5 kJ的热量。(2)几点说明：热化学方程式中要标明物质的状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。热化学方程式中化学计量数只表示物质的物质的量。热化学方程式H表示反应放出或吸收的热量，“”代表放热，“”代表吸热。4化学反应中能量变化的原因(1)从化学键的变化来看化学反应的本质是反应物化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程。断键要
4、吸收能量，成键要释放能量。若反应过程中表现为吸收能量，则化学键断开吸收的能量大于化学键形成放出的能量，若反应过程中表现为释放能量，则化学键断开吸收的能量小于化学键形成放出的能量。(2)从能量高低来看一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，如图所示：1结合“键能”资料卡(P36)计算H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应(H)。【提示】H(436.4 kJmol1242.7 kJmol1)431.8 kJmol12184.5 kJmol1。燃料燃烧释放的热量1.化石燃料一般包括煤、石油、天然气，是当今社会的主要能源。2燃料燃烧放
5、出的热量，等于形成生成物分子的化学键放出的总能量与燃烧时断裂反应物分子的化学键吸收的总能量之差。3化石燃料利用的利与弊(1)煤、石油燃烧时，常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘和CO。(2)某些化石燃料燃烧时排出的废气中含SO2和氮氧化物，直接排放到大气中会污染空气并形成酸雨。(3)有些煤中灰分含量大、水分多、热效率较低。(4)可利用化学方法将化石燃料转化为洁净燃料，减少对环境的污染，提高燃料燃烧的利用率。2当今需开发的新能源有哪些？【提示】氢能、太阳能、核能、风能、水能、地热能、生物质能、潮汐能等。化学反应中的能量变化的原因【问题导思】举例说明常见的吸热反应有哪些？【提示】a大多数物质的分解反应
6、(如CaCO3分解)bBa(OH)28H2O和NH4Cl反应举例说明常见的放热反应有哪些？【提示】a燃烧反应(如H2燃烧)，b.中和反应(如盐酸与NaOH反应)，c.金属与酸反应(如Mg与酸反应)，d.大多数化合反应(如CaO与H2O反应)判断依据放热反应吸热反应反应物总能量与生成物总能量的相对大小E反应物E生成物E反应物E生成物与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量H的符号H0(“”号)反应过程图示或或如图所示的是在25 时，1 mol氢气与1 mol氯气完全反应生成2 mol氯化氢的能量变化示意
7、图下列关于该反应的叙述中不正确的是()AH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的H为183 kJmol1B从反应物到理想的中间物质是一个吸热过程CH2与Cl2反应生成HCl的反应是一个放热反应D将1 mol HCl变成1 mol H和1 mol Cl会放出431 kJ的热量【解析】从反应物到理想的中间物质属于化学键的断裂，这是一个吸热过程，B项正确；通过断键能量变化与成键能量变化可知，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时吸收的能量是679 kJ，而放出的能量是431 kJ2862 kJ，放出862 kJ679 kJ183 kJ的能量，AC项正确；断键要吸收能量，D项
8、错误。【答案】DH反应物断键吸收总能量生成物成键释放总能量。1(2013江苏南通高一检测)下列反应属于放热反应的是()A氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应B能量变化如图所示的反应C化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应D不需要加热就能发生的反应【解析】A项，反应为吸热；B项，图体现的是吸热反应；C项，放出的热量多，表现为放热反应；吸热反应有的也可不加热。【答案】C热化学方程式的书写【问题导思】H2(g)O2(g)=H2O(l)H1与2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2中H1、H2相同吗？有什么关系？【提示】不相同，H1H2已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 k
9、Jmol1，则1 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(l)释放的热量为多少kJ?【提示】285.8 kJ1H的意义H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用空格隔开。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJmol1。2化学计量数注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。3物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热H不同。因此，必须注明物质的聚集状态(g、l、s)才能完整地体现出热化学方程式的意义。因为：固体(s)液体(l)气体(g)吸热放热4化学方程式中化学计量数与H的关系由于
10、H与反应完成的物质的物质的量有关，所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。在可逆反应中的反应热数值是按生成物的量反应完成时放出或吸收的能量，而不是按反应物的量反应时的能量变化。如3H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1是指生成2 mol NH3时放出92.4 kJ的热量，因反应不能进行完全，3 mol H2(g)和1 mol N2(g)混合反应实际放出的热量小于92.4 kJ。(2013赤峰高一检测)已知1 g火箭燃料肼(N2H4)气体燃烧生成N2和H2O(g)
11、时，放出16.7 kJ的热量，则该反应的热化学方程式正确的是()AN2H4O2=N22H2OH534.4 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol1D.N2H4(g)O2(g)=N2(g)H2O(g)H16.7 kJmol1【解析】肼燃烧时放出热量，则反应的H0，由此可排除C项；观察A、B、D项可知，A项反应中没注明物质的聚集状态，故排除A项；因为1 g N2H4燃烧放出16.7 kJ热量，0.5 mol N2H4为16 g，燃烧时放出热量大于16.7 kJ，故排除D项
12、。【答案】B判断热化学方程式正误要注意“四看”：(1)看各物质的聚集状态是否正确。(2)看H的“”、“”是否正确。(3)看反应热的单位是否为kJmol1。(4)看反应热数值与化学计量数是否相对应。2已知在1.01105Pa、298 K条件下，2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H242 kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H484 kJmol1CH2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1【解析】在热化学方程式中要注明反应物
13、和生成物的状态，H的数值要正确且注明“”或“”，物质的化学计量数可以用分数。结合以上原则分析：H2燃烧放热(H为负值)，则H2O分解吸热(H为正值)，故A正确。【答案】A【教师备课资源】在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：在一个小烧杯里，加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)28H2O，将小烧杯放在已滴有34滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体。根据实验步骤填写表格，并回答下列问题：实验步骤实验现象及结论将晶体混合，立即用玻璃棒快速搅拌有刺激性气味且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的_产生拿起烧杯烧杯下面的已滴有34滴水的玻璃片粘到了烧杯底部，说明此反应是_反应
14、(1)写出实验过程中发生反应的化学方程式_。(2)实验中要立即用玻璃棒快速搅拌的原因是_。(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(要求答出两种方案)_。(4)该反应在常温下就可进行，说明_。【解析】本实验旨在研究常温下Ba(OH)28H2O与NH4Cl晶体反应过程中的能量变化，实验成功的关键是在短时间内使反应充分进行，使体系温度迅速降低，晶体混合后，要立即用玻璃棒快速搅拌混合物。要想证明该反应吸热，不一定要通过“结冰”现象，还可以利用“人的感觉”、“温度计”等。该实验说明了并非所有的吸热反应都需要加热才能发生。【答案】NH3吸热(1)Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O(2)使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速下降(3)用手触摸烧杯外壁，感觉很凉；用温度计来检验
