高中化学人教版选修4同步导学案【打包20份】.rar

第一节化学反应与能量的变化

第一课时　焓变　反应热


1．反应热“三要素”：
(1)符号：ΔH；
(2)单位：“kJ/mol”；
(3)正、负号：ΔH0为吸热反应。
2．反应热计算“两公式”：
(1)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量；
(2)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。


焓变　反应热

[自学教材•填要点]
1．反应热
(1)定义：化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。
(2)特殊值——焓变：
焓变是生成物与反应物的焓值差，符号“ΔH”，常用单位“kJ/mol”，恒定条件下的反应热等于焓变。
2．ΔH与吸热反应、放热反应的关系

(2)实例：
1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量，则该反应的焓变ΔH＝－285.8_kJ/mol。
[师生互动•解疑难]
(1)等压条件下的反应热在不做其他功的情况下，化学反应的焓变等于化学反应的反应热。
(2)当生成物的总焓大于反应物的总焓[即H(生成物)>H(反应物)]时，ΔH>0，反应为吸热反应。
(3)当H(生成物)E2，则化学反应吸收能量，ΔH>0；
若E1E(生)总 E(反)总0
图示


实例 ①物质的燃烧②中和反应③多数化合反应④活泼金属与水或酸的反应⑤铝热反应 ①多数分解反应②碳与CO2、水蒸气的反应等③Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应

[师生互动•解疑难]
(1)物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化，如水蒸气变成液态水放热，但该变化为物理变化。
(2)化学反应的能量变化主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能、电能等。
(3)反应条件与该反应的能量变化之间没有必然联系，因此，不能根据反应条件判断一个反应是放热反应还是吸热反应，有些放热反应需加热才能进行，如碳的燃烧；有些吸热反应常温下即可进行，如Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应。

3．在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：
①化石燃料燃烧　②强酸、强碱的中和反应　③用C和H2O在高温下制水煤气　④活泼金属和盐酸反应制氢气　⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气　⑥煅烧石灰石其中属于放热反应的有________________；属于吸热反应的有________________。
解析：常见的放热反应有燃料的燃烧，酸碱中和反应，活泼金属与酸的反应和多数的化合反应；常见的吸热反应有多数的分解反应，C与H2O(g)高温下的还原反应，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应等。
答案：①②④　③⑤⑥

主题1：需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？常温下就能进行的反应一定是放热反应吗？
甲 有些放热反应常温下就能进行，如酸碱中和反应。有些放热反应常温下不能进行，需要加热才能反应，如炭的燃烧反应
乙 有些吸热反应常温下就能进行，如氢氧化钡晶体与NH4Cl的反应。有些吸热反应常温下不能进行，需要加热才能反应，如碳酸钙的分解反应
丙 化学反应过程究竟是吸热还是放热，与反应条件没有关系，因此，不能根据反应条件来判断一个化学反应是放热还是吸热
主题2：如何判断一个化学反应是放热反应还是吸热反应？
甲 可以根据反应物和生成物的总能量大小判断。
若E(反)总>E(生)总，该反应为放热反应；
若E(反)总生成物的总键能，该反应为吸热反应；若反应物的总键能A。
(2)吸热反应是反应通过加热、光照等外界条件吸收能量而使体系的能量升高，ΔH>0；物质的稳定性减弱。如A―→B　ΔH>0，则稳定性A>B。

图中若2 mol ABg的能量
A2g＋1 mol B2g的能量
你能确定该反应是放热反
应还是吸热反应吗？
提示：若2 mol ABg的能量低
于1 mol A2g＋1 mol B2g的能
量即生成物的能量低于反应物的能量，则该反应为放热反应。


放热反应与吸热反应

[例2]　(2011•郑州高二质检)下列化学反应属于吸热反应的是(　　)
A．盐酸与烧碱溶液的反应
B．Al与稀盐酸的反应
C．C＋CO2=====高温2CO
D．葡萄糖在人体内氧化分解
[解析]　酸碱中和反应，活泼金属与酸的反应均属于放热反应；葡萄糖在人体内氧化分解，为人的生命活动提供能量，也属于放热反应；C与CO2反应需持续加热，属于吸热反应。
[答案]　C

放热反应、吸热反应判断的依据与误区
(1)吸热反应、放热反应判断的“两大依据”：
理论依据：反应物与生成物总能量的相对大小；
计算依据：断裂化学键吸收总能量与形成化学键放出总能量的相对大小。
(2)吸热反应、放热反应判断的“两大误区”：
误区一：与反应条件有关；
误区二：只要吸热就是吸热反应，只要放热就是放热反应；如水蒸气液化放出热量，但该过程不是放热反应。

1．(2012•西安高二检测)下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是(　　)
A．铝片与稀盐酸的反应
B．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与CO2的反应
D．甲烷在氧气中的燃烧反应
解析：A、D为放热反应，B为吸热反应但不属于氧化还原反应。
答案：C


焓变与化学键键能的关系

[例3]　(2011•重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为(　　)
A．－1780 kJ/mol　　　　　B．－1220 kJ/mol
C．－450 kJ/mol D．＋430 kJ/mol
[解析]　化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ＋160 kJ×3＝760 kJ，新键生成放出的热量为330 kJ×6＝1980 kJ，反应放出1220 kJ?.