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1、1人教版新课标高中化学选修人教版新课标高中化学选修-4-4 教教 案案化学反应原理的研究内容化学反应原理的研究内容一、简化后的有效碰撞模型、简化后的有效碰撞模型 能引起分子之间化学反应的碰撞是有效碰撞能引起分子之间化学反应的碰撞是有效碰撞，某一化学反应速率的大小与单位时间内 有效碰撞的次数有 关。分子间的碰撞是化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件。分子间的碰撞是化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件。 二、活化分子和活化能二、活化分子和活化能 1、具有较高的能量，能够发生有效碰撞的分子一定是活化分子；但是活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。、具有较高的能量，能够发生有
2、效碰撞的分子一定是活化分子；但是活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。2、活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能。活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能。 3、有活化能为有活化能为 0 0 的化学反应。如溶液中的自由离子间的反应，高空大气中自由离子间的反应，高空大气的化学反应。如溶液中的自由离子间的反应，高空大气中自由离子间的反应，高空大气 中自由原子之间的反应，因为这些反应的反应物分子在反应前已经成为自由离子或原子，不需要再破坏或中自由原子之间的反应，因为这些反应的反应物分子在反应前已经成为自由离子或原子，不需要再破坏或 减弱化学键。减弱化学键。 三、催化剂催化剂 （1 1）催化剂是能
3、改变化学反应的速率，但前后本身的性质和质量都不再改变的物质）催化剂是能改变化学反应的速率，但前后本身的性质和质量都不再改变的物质 （2 2）催化剂）催化剂降低活化能降低活化能提高活化分子数提高活化分子数提高有效碰撞频率提高有效碰撞频率反应速率加快反应速率加快第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还 原反应，原反应，水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态
4、时，分子间距离增大，所以要吸收能量，虽 然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量。 1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能 量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等； 2、反应物和生成物的总能量通常不相等，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学能转化为其他形当反应物的总能量大于生成
5、物的总能量时，化学能转化为其他形 式的能量释放出来，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应将其他形式的能量转化为化学能式的能量释放出来，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应将其他形式的能量转化为化学能 储存起来。储存起来。3 3、我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物，我们把它们称为反应体系，而把除它们之外的物质称、我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物，我们把它们称为反应体系，而把除它们之外的物质称为环境，我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量，用热量（或换算成相应的热量）来表述，为环境，我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量，用热量（或换算成相
6、应的热量）来表述，叫做反应热，又称作为叫做反应热，又称作为“焓变焓变”，用符号，用符号“H”“H”表示，单位常采用表示，单位常采用 kJ/molkJ/mol 或或 kJmolkJmol1 1一、反应热一、反应热 焓变焓变 1 1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变 2 2、符号：、符号：HH 3 3、单位：、单位：kJ/molkJ/mol 或或 kJmolkJmol- - 4、反应热表示方法：、反应热表示方法： H为为“”或或 H0 时为吸热反应；时为吸热反应； H为为“一一”或或 H0 时为放热反应时为放热反应。 5 5、HH 计算的三种表达式：计
7、算的三种表达式： (1)(1) HH = 化学键断裂所吸收的总能量化学键断裂所吸收的总能量化学键生成所释放的总能量化学键生成所释放的总能量 (2)(2) HH = 生成的总能量生成的总能量 反应物的总能量反应物的总能量(3)(3) HH = = 反应物的键能之和反应物的键能之和 生成物的键能之和生成物的键能之和 二、热化学方程式二、热化学方程式1 1 定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。 例：例：H H2 2(g)(g)I I2 2(g)(g) 2 2HI(g)HI(g)；HH= = 1414. .9
8、9 kJ/molkJ/mol 2 2书写热化学方程式的注意事项：书写热化学方程式的注意事项： (1)(1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其HH不同。中学化学中所用的不同。中学化学中所用的HH的数据，一的数据，一 般都是在般都是在101101 kPakPa和和 2525时的数据，因此可不特别注明时的数据，因此可不特别注明。 (2)(2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。 通常气体用通常气体用“g”“g”、液体用、液体用”l”
9、l”、固体用、固体用“s”“s”、溶液用、溶液用“aq”“aq”，且热化学方程式通常不用，且热化学方程式通常不用“”、“”“”。2(3)(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的 反应，当化学计量数不同时，其反应，当化学计量数不同时，其HH也不同。也不同。 3 3热化学方程式的应用热化学方程式的应用 【点击试题点击试题】已知在25，101kPa下，1g 188HC(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48. .40kJ热量表 示上述反应的热化学方程式正确的
10、是A)g(OH9)g(CO8)g(O225) 1 (HC222188；H48. .40kJ/molB) 1 (OH9)g(CO8)g(O225) 1 (HC222188；H5518kJ/molC) 1 (OH9)g(CO8)g(O225) 1 (HC222188；H+5518kJ/molD) 1 (OH18)g(CO16)g(O25) 1 (HC2222188；H11036kJ/mol 答案答案 BD【实践活动实践活动】中和反应反应热的测定中和反应反应热的测定 一、实验原理一、实验原理 中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 1
11、 molmol H H2 2O O 时的反应热叫中和热。时的反应热叫中和热。 【实验实验】实验 2-3：在 50mL 烧杯中加入 0.50mol/L 的盐酸，测其温度。另用量筒量取 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并 作好记录。盐酸温度/NaOH 溶液温度/中和反应后温度/t(HCl)t(NaOH)t2数据处理：HQ/ncmt/n其中：其中：c c4.18J/(g)4.18J/(g)，m m 为酸碱溶液的质量和，为酸碱溶液的质量和，ttt t2 2t t1 1，t t1 1是盐酸温度与是盐酸温度与 N
12、aOHNaOH 溶液温度的平溶液温度的平 均值，均值，n n 为生成水的物质的量。为生成水的物质的量。 二、实验操作二、实验操作 1、为为了了保保证证 0 0. .5 50 0m mo ol l L L1 1的的盐盐酸酸完完全全被被 N Na aO OH H 中中和和，采采用用 0 0. .5 55 5m mo ol lL L1 1NaOHNaOH 溶液，使碱稍稍过量，因溶液，使碱稍稍过量，因 为过量的碱并不参加中和反应。为过量的碱并不参加中和反应。 2、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和
13、热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种， 因为过量的酸碱并不参加中和反应。因为过量的酸碱并不参加中和反应。 三、数据处理三、数据处理 1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 (t2t1) 2、计算反应热：HHQ/nQ/ncmt/ncmt/n。 其中：其中：c c4.18J/(g)4.18J/(g)，m mm m1 1m m2 2100g100g，tt(t(t2 2t t1 1) ) n n0 0. .5 50 0m mo ol l L L1 15 50 0m mL L10103 30 0. .0 02 25 5m mo ol l。HH 注意：单位换算注意：单位换算 L L= =1 10
14、 00 00 0 m mL L 选择题选择题 1 1、下列说法不正确的是、下列说法不正确的是( ( A A ) ) A、放热反应不需加热即可发生 B、化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等 C、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关 2、已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol （2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol （3） H2 ( g )1/2 O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol （4）
15、 2H2 ( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol 则则 a a、b b、c c、d d 的关系正确的是的关系正确的是 ACAC 。 A A、ad0bd0 C C、2a=b02c=d0 3、沼气是一种能源，它的主要成分是 CH4。0.5 mol CH4 完全燃烧生成 CO2和 H2O 时，放出 445 kJ 的热量。 则下列热化学方程式中正确的是(D) A、2CH4( g )4O2( g )2CO2( g )4H2O ( l ) H = +890 kJ/mol B、CH42O2CO2H2O H = 890 kJ/mol C、 CH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/mol D D、 1/2CH1/2CH4 4 ( ( g g )
