内容正文:
1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。7.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。8.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
第1课时 必备知识——反应热和热化学方程式
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从物质具有的总能量角度分析,如图所示。
②从键能的角度分析
③记忆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
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
①盐类的水解反应
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
[注意] 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。
(4)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
[注意] 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=4.18×10-3 kJ·g-1·℃-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。
b.为保证酸完全中和,采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等,可采用碱体积稍过量。
[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)吸热反应在任何条件下都不能发生( × )
(4)活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高( √ )
(5)吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量( √ )
(6)101 kPa时,纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫该物质的燃烧热( × )
[易错警示] ①有关燃烧热的判断,一看是否以1 mol可燃物为标准,二看是否生成稳定氧化物。②有关中和热的判断,一看是否以生成1 mol H2O为标准,二看酸碱的强弱和浓度,应充分考虑弱酸、弱碱,电离吸热,浓的酸碱稀释放热等因素。
[通关2] (人教选修4·P10·3题改编)氢气是人类未来最理想的燃料,以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是( )
A.利用太阳能直接使水分解产生氢气
B.以焦炭和水制取水煤气(含CO和H2)后分离出氢气
C.用铁和盐酸反应放出氢气
D.由热电站提供电力电解水产生氢气
A [电解水制备H2需消耗大量电能;用焦炭制水煤气需消耗大量热能。]
[通关3] (2020·广西玉林检测)人类文明的进步,离不开对化学能源的使用,对化学能与热能的转化,以下选项正确的是( )
D [液态水转化为气态水吸收热量,液态水能量小于气态水,A项错误;该反应中反应物总能量大于生成物总能量,但不表示E(CO)>E(CO2),B项错误;ΔE1是正反应的活化能、ΔE2是正反应的焓变,ΔE1不一定大于ΔE2,C项错误;反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,否则为吸热反应,根据图知,该反应中反应物总能量大