专题1 第一单元 第1课时 化学反应的焓变(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

第一单元|化学反应的热效应 第1课时　化学反应的焓变 一、化学反应的焓变 反应热 在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热 [微点拨] ①焓变是指在恒压的条件下，体系仅做体积功，不做其他功(如电功等)的变化过程中的热效应。如不特别指明，化学反应的热效应就是该反应的焓变。 ②化学反应中表现出的能量变化不一定是热能，还可能是电能、光能等其他形式的能量变化。 焓变 在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变，符号为ΔH，单位为kJ·mol－1 从能量变化的角度认识化学反应 吸热反应 反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程中吸收能量，ΔH＞0 放热反应 反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应过程中释放能量，ΔH＜0 二、热化学方程式 概念 能够表示反应热的化学方程式 [微提醒] 化学方程式的系数不仅表示物质的量，还可以表示微粒个数；热化学方程式的系数仅表示物质的量。 书写 方法 ①应标明反应温度和压强。若不标明，则表示是在25 ℃(即298 K)、101 kPa条件下的焓变。 ②标明反应物和生成物的状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”表示，液体用“l”表示，固体用“s”表示，水溶液用“aq”表示 热化学方程式的特点 ①热化学方程式中，各物质化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以是整数，也可以是分数。 ②对于同一化学反应，热化学方程式中的化学计量数不同，ΔH也不同。若一个反应的焓变ΔH＝a kJ·mol－1，则其逆反应的焓变ΔH＝－a_kJ·mol－1 三、从微观角度分析化学反应的能量变化 实例 如图所示，当1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)时，1 mol N2分子中的化学键断裂需要吸收946 kJ的能量，1 mol O2分子中的化学键断裂需要吸收498 kJ的能量，而形成2 mol NO分子中的化学键时会释放1 264 kJ的能量 [微点拨] 化学反应的实质与反应焓变的关系 E1＞E2，反应吸收能量，ΔH＞0 E1＜E2，反应放出能量，ΔH＜0 结论 化学反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应热等于断裂反应物分子中的化学键吸收的总能量与形成生成物分子中的化学键释放的总能量之差，即吸热180 kJ·mol－1 化学反应中能量变化的本质 本质上是由于化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同所导致的。因此，化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因 生命活动与能量 三大营养物质——糖类、脂肪和蛋白质是人体所需能量的主要来源 [新知探究(一)] 吸热反应与放热反应 [发展认知] 1．放热反应与吸热反应的比较 放热反应 吸热反应 概念 放出热的化学反应 吸收热的化学反应 形成原因 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 与化学键的关系 生成物成键时释放的总能量大于反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量小于反应物断键时吸收的总能量 表示方法 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量＝反应物的键能总和－生成物的键能总和 ΔH＜0 ΔH＞0 图示 常见的放热反应和吸热反应 ①所有的燃烧反应； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应； ④金属与酸的反应 ①大多数分解反应； ②碳与二氧化碳的反应； ③碳与水蒸气的反应； ④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 2．放热反应和吸热反应的判断 理论分析判断法 ①ΔH＝化学键断裂所吸收的能量－化学键生成所释放的能量，当ΔH>0时，反应吸热；当ΔH<0时，反应放热。 ②ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量，当ΔH>0时，反应吸热；当ΔH<0时，反应放热。 ③ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，当ΔH>0时，反应吸热；当ΔH<0时，反应放热。 ④根据反应物和生成物的相对稳定性判断：物质的键能越小，稳定性越弱，破坏它需要的能量就越小；物质的键能越大，稳定性越强，形成它释放的能量就越大。由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应 反应条件判断法 一个化学反应开始需要加热，而停止加热后，反应亦可进行，则为放热反应；若反应需要持续不断地加热才能进行，则为吸热反应 55度杯是市面上新出的一种非常火爆的降温水杯。 市面上的某品牌55度杯的工作原理是：当我们倒入100 ℃开水的时候，杯壁内的三水合醋酸钠由固态转化成液态，直至杯内的温度降到55 ℃左右。如果我们不喝，放在一边，当水的温度低于55 ℃的时候，杯壁开