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1、最新人教版选修4第一章化学反应与能量教案总结第一节 化学反应与能量的变化学习过程1:引 言:我们知道：一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有、多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时：有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就
2、是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。反应热 焓变化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量（或换算成相应的热量）来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号： H ,单位：kJ/mol 或 kJmol-1H为“” 为放热反应H为“” 为吸热反应思考:能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？体系的能量如何变化？升高是降低？环境的能量如何变化？升高还是降低？规定放热反应的H 为“”,是站在谁的角度？体系还是环境体系与环境被研究的物质统称为体系,体系以外的其他部分称为环境。（放热反应H为“”或H 0 吸热反应H为“+”或H 0HE（生成物的总能量） E（反应物的总能量）HE（反应物的键
3、能） E（生成物的键能）究物质反应的能量变化多少也与物质的量的多少有关。比如一摩尔固态碳完全燃烧所释放的能量是两摩尔固态碳所放出的能量的二倍。所以我们引入焓变即反应热。即化学反应过程中放出或吸收的能量。标准状况下,1摩尔氢气完全燃烧生成液态水时放出285.8KJ热量。但是这样表达不能让人一目了然。所以我们引入热化学方程式。H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) H= 285.8kj/mol（对于这个化学反应体系来说是放热反应,体系能量降低,减少了能量,所以用“”号表示放出能量。）注意点：热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,表示所对应物质的物质的量。H(KJ/mol)它表示每
4、摩尔此反应所放出的热量,H的值与方程式中的计量系数有关,即对于相同的反应,当化学计量数不同时,其H不同。（对于这个化学反应体系来说是吸热反应,体系能量升高,增加了能量,所以用“+”号表示吸收能量。）热化学方程式书写要求：3、热化学方程式的书写1）热化学方程式定义：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2）正确书写热化学方程式应注意：（1）书写热化学方程式要注明反应的温度和压强,（为什么？）而常温、常压可以不注明,即不注明则是常温、常压。（2）标出了反应物与生成物的状态,（为什么要标出？不标会有什么问题）（3）写出了反应热,还注明了“”,“”,尤其是“+”也不能丢掉（4）方程式中的计量
5、系数可以是整数也可以是分数。第二节 燃烧热 能源一学习目标：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 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,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：研究条件： 25 ,101 kPa反应程度：完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（H0,单位kJ/mol）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
6、转变成对应的稳定物。如: CCO2(g)、H H2O（l）、S SO2 （g）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。4、能源1）什么是能源？能源的作用？就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。 2）当今世界上重要的能源是什么？怎样解决能源枯竭问题？节约能源的重要措施是什么？什么是新能源？化石燃料：煤、石油、天然气解决的办法 ：开源节流；即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。措施：科学地控制燃烧反应,使燃
7、料充分燃烧,提高能源的利用率。新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。3）相关思考题燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造 成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用?煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等,从而使环境受到严重污染,故通过清洁煤技术（如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等）,大大减少燃煤对环境造成的污染,势在必行。提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋。第三节 化学反应热的计算不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途
8、径无关。盖斯定律化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步及反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的,这就是盖斯定律。盖斯定律的应用 盖斯定律：当某一物质在定温定压下经过不同的反应过程,生成同一物质时,无论反应是一步完成还是分几步完成,总的反应热是相同的。即反应热只与反应始态（各反应物）和终态（各生成物）有关,而与具体反应的途径无关。应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时注意： 当反应式乘以或除以某数时,H也应乘以或除以某数。 反应式进行加减运算时,H也同样要进行加减运算,且要带“+”
9、、“-”符号,即把H看作一个整体进行运算。 通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把H看作一个整体。 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固液气变化时,会吸热；反之会放热。 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。第一节 化学反应速率教学过程：1.定义：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。若浓度用物质的量（C）来表示,单位为：mol/L,时间用t来表示,单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示,则化学反应速率的数学表达式为： V = C/ t 单位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/
10、（Lh）化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。 2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。 4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即： VN2 ：VH2 ： VNH3 = 1 ：3 ：2 5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB
11、= cC + dD来说有： VA ：VB ：VC ：VD = CA ：CB ：CC ：CD = nA ：nB ：nC ：nD = a ：b ：c ：d6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。例如： 可逆反应A（g）+ B（g） C（g）+ D（g） ,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是（ B ）A. VA=0.15mol/Lmin B. VB=0.6 mol/Lmin C. VC=0.4 mol/Lmin D.VD=0.01 mol/Ls对化学反应速率要注意以下几个问题： 1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位,时间单位通常可用s、min、h表示,因此反应速率的与常见单位一般为mol/(ls)、mol/(lmon)或mol/(lh)。 2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示之,且应标明是什么物质的反应速率。 3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算： 对于反应来说,则有。4、一般说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。 /
