2024届高三化学二轮复习 专题14化学反应的热效应 导学案

学案14-化学反应中的热效应 课程标准 素养落地 1.认识物质所具有的能量，能解释化学反应中能量变化的本质。 2.能辨识化学反应中的能量转化形式，了解吸热反应、放热反应、反应热、焓变、燃烧热、中和热等概念。 3.理解热化学方程式的书写规则，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。 4.了解盖斯定律及其简单应用，能进行反应焓变的简单计算，能利用反应焓变合理选择与利用化学反应。 5.了解能源的利用对自然环境和社会发展的影响，能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用。 认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学反应方程式，运用热化学反应原理解决实际问题；确认能源对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念。 1.常见的放热与吸热反应 放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③物质的缓慢氧化；④铝热反应； ⑤金属跟水或酸的置换反应；⑥大多数化合反应。⑦2H2O2=2H2O+O2 吸热反应：①大多数分解反应；②盐类的水解反应；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； ④碳和水蒸气 ⑤C和CO2等的反应 ⑥N2+O2=2NO ⑦NaHCO3+HCl- 2.焓变、反应热 (1)反应热: 在等温条件下（即反应前后体系的温度相等），化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。 化学反应产生反应热，是因为化学反应前后体系的内能（符号U）发生了变化。 内能是体系内物质的各种能量的综合，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量—焓。 (2)焓变 ①焓：是一个与内能有关的物理量。用符号H表示 物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 ②焓变: 研究表明，在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。 用符号ΔH表示。单位kJ·mol-1。 ΔH＝H(生成物)－H(反应物) （严格的说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑） 根据规定：当反应体系放热时，其焓减小，ΔH为负值，即ΔH< 0。 当反应体系吸热时，其焓增大，ΔH为正值，即ΔH> 0。 (3)ΔH的三种计算公式: ①ΔH＝反应物总键能之和－生成物总键能之和。 ②ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝H(生成物)－H(反应物)。 ③ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能。 3.热化学方程式 4.燃烧热 (1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。燃烧热通常可以利用量热计由实验测得。 “指定产物”是：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)，H2S(g)→H2O(l)+SO2(g)，N→N2(g)等。。 (2)书写热化学方程式： 书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平,其余物质系数可出现分数。例如： C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1， 即C8H18的燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。 5.中和热 在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态H2O时的反应热，叫中和热。 用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)=H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 6.能源 (1)分类 另外又分为一级能源和二级能源： 一级能源是指在自然界中能以现成形式提供的能源。 例如：天然气、煤、石油、水能、太阳能、风能； 二级能源是指需要依靠其他能源(也就是一级能源)的能量间接制取的能源， 例如：电能、蒸汽等。 6. 盖斯定律 化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 (1)盖斯定律的定量关系 方程式 反应热间的关系 ΔH1＝aΔH2 ΔH1＝－ΔH2 ΔH＝ΔH1＋ΔH2 ＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 (2)盖斯定律在科学研究中的重要意义 ①有些反应进行得很慢 ②有些反应不容易直接发生 ③有些反应的产品不纯, 这些都给测量反应热造成了困难，利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来。 (3)应用盖斯定律进行简单计算的注意事项 ①设计合理的反应过程。 ②当反应方程式乘或除某数时,ΔH也应乘或除该数。 ③反应方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且计算过程中要带“+”“-”。 ④应用盖斯定律进行计算并比较反应热的大小时,同样要把ΔH看作一个整体。 ⑤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。