1、1高三化学专题复习教案化 学 反 应 中 的 能 量 变 化罗宗林 杨圣群(湖南省泸溪县第一中学 416100)【教学目标】(一)知识目标：1、使学生理解化学反应中的能量变化、理解燃烧热和中和热。2、使学生掌握热化学方程式的书写及应用和有关反应热的计算。3、初步了解新能源的开发和利用(二)能力目标：1、培养学生书写热化学方程式的技能。2、培养学生综合分析问题的能力。(三)情感目标： 加强化学与社会的联系，培养学生关心社会的情感。【教学重点】1、理解燃烧热和中和热的概念. 2、掌握热化学方程式的书写及应用和掌握有关反应热的计算。【教学难点】1、有关反应热的计算；2、热化学方程式的书写。【教学方法
2、】归纳、讨论、讲解、练习等。【教学准备】多媒体课件【教学过程】(一)导入高中新教材将化学反应中的物质变化和能量变化联系在一起学习，有利于我们从“质”“能”两方面加深对化学反应本质的理解，从能量变化的角度认识化学反应，是高中新教材强调的一个重点内容，在近年的高考中的到了很好的体现，其命题的主要方向有：(1)有关 反应热的计算；(2) 热化学方程式的书写及正误判断；(3)新能源的开发和合理利用等。2(二)知识网络：(三)高考常考类型：一、考查反应中的能量变化和反应热的计算1、反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。符号：H ；单位：kJ/mol2、吸热反应：吸收热量的反应。E 反应物E 生成物，
3、H03、放热反应：放出热量的反应。E 反应物E 生成物，H04、燃烧热：在 101kPa 时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。一般以燃烧 1mol 物质为标准。燃烧产物必须是稳定的氧化物，如：CCO 2、H 2H 2O(l)等。5、中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成 1mol 水时的反应热。稀溶液指溶质溶于大量水。中和热以生成 1molH2O 为标准。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质的电离吸热所传递的热效应。例 1(2006 年上海) 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( A )。A、碳酸钙受热分解 B、乙醇燃烧C、铝粉与氧化铁粉
4、末反应 D、氧化钙溶于水例 2(2007 年上海) 已知：CH 3CH2CH2CH3(g)6.5O 2(g)4CO 2(g)5H 2O(l)2878kJ；(CH 3)2CHCH3(g)6.5O 2(g)4CO 2(g) 5H2O(l)2869kJ ，下列说法正确的是( A )。热化学方程式几种重要的热效应吸热反应 H0放热反应 H0常规能源新能源中和热 燃烧热 充分燃烧不完全燃烧化学反应中的能量变化燃烧表示一定是3A 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B 正丁烷的稳定性大于异丁烷C 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多例 3(2004 年湖南) 已知：(1
5、) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；HakJ/mol(2) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)；HbkJ/mol(3) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；HckJ/mol(4) 2H2O(g) + O2(g) = 2H2O(g)；HdkJ/mol下列关系式中正确的是( C )。A、ac0 B、bd 0 C、2a=b0 D、2c=d0 例 4(2006 年天津) 已知反应： 101KPa 时， 2C(s) + O2(g) = 2CO(g)； H221kJ/mol 稀溶液中， H+(aq) + OH(aq) = H2O(l)；H57.3kJ/mo
6、l下列结论正确的是( A )A、碳的燃烧热大于 110.5kJ/molB、的反应热为 221kJ/molC、稀硫酸与稀 NaOH 溶液反应的中和热为57.3kJ/molD、稀醋酸与稀 NaOH 溶液反应生成 1mol 水，放出 57.3kJ 热量二、考查反应热和键能的关系化学反应的反应热(H)等于反应物化学键的键能之和与生成物化学键的键能之和的差，即HE(反应物)E(生成物)。例 5(2007 年全国) 已知： 1mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436kJ的能量；1mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 243kJ 的能量；由 H 原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子
7、时释放 431kJ 的能量。下列叙述正确的是( C )A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g)Cl 2(g)2HCl(g)B氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的H 183kJ/molC氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的H 183kJ/molD氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体，反应的 H183kJ/mol例 6(2005 年江苏) 通常人们把拆开 1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H) ，化学反应的H 等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之
8、和的差。化学键 SiO SiCl HH HCl SiSi SiC4键能 /kJmol1 460 360 436 431 176 347请回答下列问题：(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“ ”或“”)SiC Si；SiCl 4 SiO2(2)右图立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g) + 2H2(g) Si(s) + 4 HCl(g)该反应的反应热H = kJ/mol.解析：(1) (2)如图：(3)1 molSi 中含有 2mol SiSi 键，故H(4360 kJmol 1 + 2436k
9、Jmol1)(2176 kJmol 1 + 4431kJmol1)+236kJmol 1三、考查热化学方程式的的书写和正误判断：1、热化学方程式：表明反应所放出或吸收热量的化学方程式。2、热化学方程式的书写除了遵循普通化学方程式的书写要求外，还应注意以下几点：H 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“ ；”隔开。若为放热反应，H 为“ ”；若为吸热反应， H 为“ ”。H 的单位一般为kJ/mol。必须注明物质的聚集状态(s、l、g)，不用“”和“”。反应热 H 与测定条件(温度和压强)有关，如不注明则是 25和 101325Pa 下测定的。热化学方程式中的化学计量数仅表示该
10、物质的物质的量，并不表示物质的分子和原子，可以是整数，也可以是分数。热化学方程式中的化学计量数必须与 H 相对应，如果化学计量数加倍则H 也要加倍。当反应向逆向进行时，其反映热与正反应的反应热数值相等，符号相反。例 7(2005 年全国) 已知充分燃烧 ag 乙炔气体时生成 1mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量 bkJ，则乙炔燃烧的化学方程式正确的是( A )。A、2C 2H2(g) + 5O2 = 4CO2 + 2H2O(l)； H4bkJ/molB、C 2H2(g) +5/2O2 = 2CO2 + H2O(l)； H2bkJ/mol C、2C 2H2 (g) + 5O2 = 4CO2
11、 + 2H2O(l)； H2bkJ/molD、2C 2H2(g) + 5O2 = 4CO2 + 2H2O(l)； HbkJ/mol 高 温 5例 8(2005 年北京)CO、CH 4 均为常见的可燃性气体。(1)略。(2)已知在101kPa 时，CO 的燃烧热为 283kJ/mol 相同条件下，若 2molCH4 完全燃烧生成液态水，所放出的热量为 1molCO 完全燃烧放出热量的 6.30 倍，CH 4 完全燃烧反应的热化学方程式是_。解析：热化学方程式有多种写法，一般情况下写出化学计量数为整数的热化学方程式：CH 4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)； H891
12、kJ/mol四、考查盖斯定律的应用：1840 年盖斯根据一系列实验事实得出规律：“若一个反应可以分布进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生的反应热相同。 ”也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关。盖斯定律说明热化学方程式可以象代数方程式一样进行运算，但要注意化学计量数改变时，反应热要相应变化，运算过程中还要注意反应热的符号不要弄错。例 9(2004 全国) 已知 25101kPa 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨) + O 2(g) = CO2(g)； H393.55kJ/molC(金刚石) + O 2(g) = CO2(g)；
13、 H395.41kJ/mol据此判断，下列说法正确的是( A )A、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低。B、由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高。C、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低。D、由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高。五、考查以新能源为背景的综合知识应用新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物能、风能、海洋能、地热能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生能源，对环境没有污染或污染少。能源问题成了当今世界的热点问题之一，以新能源为背景的试题也就成了高
14、考化学中的热点问题。对于这些问题，我们除了要弄清课本知识，还要广泛阅读有关资料，关注生活、社会、科学技术的发展。例 10(2002 年上海) 下列选项中说明乙醇作燃料的优点的是：( D )燃烧时发生氧化反应充分燃烧的产物不污染环境乙醇是一种再生能源燃烧时放出大量热量A、 B、 C、 D、6例 11(2007 年江苏) 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是( D )CH3OH(g) + H2O(g) = CO2(g)+3H2(g)； H= +49.0 kJmol1CH3OH(g) + O2(g) = CO2(g)+2H2(g)；12H=192.9 kJmol1下列说法正确的是A、CH 3OH 的燃烧热为 192.9 kJmol1B、反应 中的能量变化如右图所示C、CH 3OH 转变成 H2 的过程一定要吸收能量D、 根 据 推 知 反 应 ： CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的 12H 192.9kJmol1。能量反应过程 HCH3OH(g)H 2O(g)CO2(g)3H 2(g)反应物的总能量生成物的总能量
