高三化学化学能与热能人教实验版知识精讲[精选].doc

高三化学化学能与热能人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 化学能与热能 1. 化学变化中的物质变化与能量变化 2. 反应热 3. 热化学方程式及其书写 二. 复习重点： 1. 理解化学反应中物质变化和能量变化的实质，学会从微观角度认识化学反应的反应热及焓变。 2. 掌握热化学方程式及其书写，了解燃烧热及中和热的定义。 3. 掌握盖斯定律及焓变的简单计算。 三. 复习过程： 化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其它能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起越来越重要的作用 （一）化学变化中的物质变化与能量变化 1. 物质变化（化学反应）的实质：旧化学键的断裂和新化学键的生成。 2. 能量变化的实质：破坏旧化学键需要吸收能量，形成新化学键需要放出能量，化学反应过程中，在发生物质变化的同时必然伴随着能量变化。 （1）键能：拆开1mol化学键所需的能量叫键能，单位：kJ/mol。1molH2中含有1molH－H，在25°C，101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要放出436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要吸收的能量。 （2）化学键键能的大小可粗略计算化学反应的热效应。化学反应的热效应ΔH＝生成物的键能总和－反应物的键能总和。 （3）一个化学反应是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 3. 放热反应和吸热反应：化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应；化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应。 放热反应 吸热反应 表现形式 △H＜0或△H为“－” △H＞0或△H为“+” 能量变化 生成物释放的总能量＞反应物吸收的总能量 生成物释放的总能量＜反应物吸收的总能量 键能变化 生成物总键能＞反应物总键能 生成物总键能＜反应物总键能 联系 键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越小，物质能量越高，越不稳定。 图示 （1）常见的放热反应：①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③大多数的化合反应；④金属与酸的反应；⑤生石灰和水反应。 （2）常见的吸热反应：①晶体Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl；②大多数的分解反应；③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应；④铵盐等盐类的水解反应。 （3）反应时需要加热的反应并不一定是吸热反应。加热是反应开始需要的条件，当反应开始后可不加热。如：煤的燃烧。判断反应是放热还是吸热，由反应物与生成物总能量的差值决定。若一个反应的正反应过程放热，则其逆反应过程一定吸热。 （二）反应热 化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量（或换算成相应的热量）来表示，叫反应热。 1、焓和焓变 （1）焓：用于表示物质所具有的能量的这一固有性质的物理量，叫做焓。 （2）焓变：化学反应过程中反应物总能量与生成物总能量的变化叫做反应的焓变。热化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化。表达为：Qp＝△H＝H（反应产物）－H（反应物）其中：Qp表示在压强不变的条件下化学反应的反应热，△H为反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。 2、反应热表示方法 （1）当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，反应为放热反应，△HO。 （2）当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时，反应为吸热反应，△HO。 3、有关反应热的计算方法 （1）根据键能：△H=E（生成物的键能总和）－E（反应物的键能总和） （2）根据盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是几步完成，其反应热是相同的，也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体的反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热和该反应一步完成的反应热相同，这就是盖斯定律。盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行的很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接的把它们的反应热计算出来。 4、燃烧热：25°C、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热，单位：kJ/mol或J/mol。 （1）要在25°C，101kPa下测出热量，因为温度、压强不定反应热的数值也不相同。 （2）可燃物的物质的量为1mol。 （3）可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量为标准。所谓完全燃烧，是指物质中下列元素完全转化成对应的物质：C——CO2，H——H2O，S——S