人教高中化学第1讲 化学能与热能（教案）.doc

第1课时　必备知识——化学能与热能
知识清单
[重要概念]　①反应热；②热化学方程式；③吸热反应；④放热反应；⑤中和热；⑥燃烧热
[基本规律]　①反应热与键能、活化能的关系；②反应热的大小比较；③盖斯定律的应用
知识点1　反应热、燃烧热和中和热
1．化学反应的实质与特征
2．反应热(焓变)
(1)概念：在恒压条件下进行的反应的热效应。符号：ΔH。单位：kJ·mol－1或kJ/mol。
(2)表示方法：吸热反应，ΔH>0；放热反应，ΔH<0。
(3)放热反应和吸热反应的判断
①宏观角度：从反应物和生成物具有的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
②微观角度：从反应物和生成物的总键能角度分析：
③熟记常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①可燃物的燃烧
①盐类的水解反应
②酸碱中和反应
③金属与酸的置换反应
④物质的缓慢氧化
⑤铝热反应
⑥大多数化合反应
②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
③C和H2O(g)、C和CO2的反应
④大多数的分解反应
①化学反应表现为吸热或放热，与反应的条件没有必然关系，而是取决于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。②化学反应表现为吸热或放热，与反应开始时是否需要加热无关。需要加热的反应不一定是吸热反应，如C＋O2CO2为放热反应；不需要加热的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应。③吸热反应和放热反应均是指化学反应；一般情况，物质具有的能量越高，其稳定性越弱。
(4)HT理解反应历程与反应热的关系
图示
图1
图2
意义
a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能；c表示该反应的反应热
ΔH
图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应
图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
3.燃烧热
4．中和热
(1)中和热的概念及表示方法
①当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。②由于中和反应与燃烧反应均是放热反应，表示中和热与燃烧热时可不带“－”号，但用ΔH表示时，必须带“－”号，如某物质的燃烧热为Q kJ·mol－1或ΔH＝－Q kJ·mol－1。
(2)中和热的测定
①实验装置
②测定原理
ΔH＝－，c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18 kJ·kg－1·°C－1；n为生成H2O的物质的量。
③注意事项
a．泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温、隔热，减少热量损失。
b．为保证酸完全被中和，采取的措施是若酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。
c．计算ΔH时，要对数据进行近似处理，酸、碱溶液的密度近似等于水的密度；混合液的比热容近似等于水的比热容，即c＝4.18 kJ·kg·℃－1。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应(×)
(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(√)
(3)(2017·天津卷)葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能(√)
(4)(2018·天津卷)反应活化能越高，该反应越易进行(×)
(5)(2020·江苏卷)反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)用E表示键能，该反应ΔH＝4E(Si—Cl)＋2E(H—H)－4E(H—Cl)(×)
(6)(2019·江苏卷)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和(×)
[通关2] (2020.1·浙江选考)在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是(　　)
A．Ea为逆反应活化能，Ea′为正反应活化能
B．该反应为放热反应，ΔH＝Ea′－Ea
C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
D　[由图可知，Ea为正反应活化能，Ea′为逆反应活化能，A项错误；该反应中，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH＝Ea－Ea′，B项错误；普通分子获得足够能量才能成为活化分子，因此所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，C项错误；升高温度，平衡逆向移动，则逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，D项正确。]
[通关3] (2020·天津卷)理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)⇌HNC(g)异构化