第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第1課時焓變反應(yīng)熱課標(biāo)要求1了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2能舉例說明化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解反應(yīng)熱和焓變的涵義。課標(biāo)解讀 1.由能量轉(zhuǎn)化的原因分析吸熱和放熱反應(yīng)。2了解反應(yīng)熱和焓變的涵義。3由化學(xué)鍵理論分析能量轉(zhuǎn)化的原因。教學(xué)地位本課時介紹的是熱化學(xué)的一些初步知識，以啟發(fā)學(xué)生從能量角度考慮化學(xué)反應(yīng)問題，有利于學(xué)生較全面地認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。再聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，即反應(yīng)物分子的舊化學(xué)鍵的斷裂所需要的能量和生成物分子新化學(xué)鍵的形成所放出的能量，定量討論反應(yīng)的能量變化，說明了宏觀的反應(yīng)熱和微觀的化學(xué)鍵斷裂和形成所吸收和放出的總能量之間的關(guān)系。是學(xué)習(xí)本章的基礎(chǔ)。新課導(dǎo)入建議搖冰飲料搖熱飲料“迪爾搖”系列搖冷搖熱飲料是由北京世紀(jì)通投資集團(tuán)下屬的全資子公司北京迪樂創(chuàng)新科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的獨家專利產(chǎn)品。產(chǎn)品只需輕輕一搖就會在瞬間變冰或變熱，操作簡單快捷。這種搖冷、搖熱飲料是在飲料罐的夾層中分別裝有某種物質(zhì)，搖動混合后產(chǎn)生熱效應(yīng)引起的。同學(xué)們，你估計搖冰、搖熱飲料罐的夾層中各裝了哪些物質(zhì)？【提示】搖冰飲料：硝酸銨和水搖熱飲料：生石灰和水。教學(xué)流程設(shè)計課前預(yù)習(xí)安排：看教材p23填寫【課前自主導(dǎo)學(xué)】中的內(nèi)容，并完成【思考交流】。步驟1：導(dǎo)入新課、本課時的教材地位分析。步驟2：建議對【思考交流】多提問幾個學(xué)生，使80%以上的學(xué)生都能掌握該內(nèi)容，以利于下一步對該重點知識的探究。步驟3：師生互動完成“探究1，反應(yīng)熱與自身能量、化學(xué)鍵的關(guān)系及計算”可利用【問題導(dǎo)思】中的問題由淺入深地進(jìn)行。步驟6：師生互動完成【探究2】吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的比較，可利用【問題導(dǎo)思】中的問題由淺入深地進(jìn)行，建議教師除【例2】外，再變換一下命題角度，可采用【教師備課資源】中的例題，拓展學(xué)生的思路。步驟5：在老師指導(dǎo)下學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練1】和【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的1、4兩題，驗證學(xué)生對探究點的理解掌握情況。步驟4：教師通過【例1】和教材p2頁的講解研析，對【探究1】的內(nèi)容進(jìn)行概括總結(jié)。步驟7：教師通過例2和p3頁講解研析，對“吸熱和放熱反應(yīng)”進(jìn)行總結(jié)。步驟8：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的2、3、5三題，驗證學(xué)生對探究點的理解掌握情況。步驟9：先讓學(xué)生自主總結(jié)本課時學(xué)習(xí)的主要知識，然后對照【課堂小結(jié)】明確已學(xué)的內(nèi)容、安排學(xué)生課下完成【課后知能檢測】。課標(biāo)解讀重點難點1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解反應(yīng)熱與焓變的含義。3.通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。1.從化學(xué)鍵與物質(zhì)自身能量高低的角度分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。(重難點)2.焓變，反應(yīng)熱，h的“”、“”。(重點)3.常見的放熱、吸熱反應(yīng)。(重點)焓變反應(yīng)熱1.概念(1)焓變(h)定義：焓(h)是與內(nèi)能有關(guān)的物理量。在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，由生成物與反應(yīng)物的焓值差即焓變(h)決定。常用單位：kj/mol(或kjmol1)。(2)反應(yīng)熱：恒壓條件下，反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變。因此常用h表示反應(yīng)熱。2化學(xué)反應(yīng)過程中有能量變化的原因如圖所示：h2(g)cl2(g)=2hcl(g)反應(yīng)的能量變化示意圖(1)實質(zhì)：斷裂1 mol h2分子中的化學(xué)鍵需要吸收436 kj的能量。斷裂1 mol cl2分子中的化學(xué)鍵需要吸收243 kj的能量。形成1 mol hcl分子中的化學(xué)鍵需要放出431 kj的熱量。(2)結(jié)論：該反應(yīng)放出的能量為2431 kj，吸收的能量為(436243)kj，故為最終放出能量的反應(yīng)，兩者的熱量差為183 kj。3吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)形成生成物釋放的總能量大于破壞反應(yīng)物吸收的總能量。反應(yīng)放出能量而使體系的能量降低。h為“”或h0。1任何化學(xué)反應(yīng)一定伴隨能量的變化嗎？2濃h2so4溶于水放出大量的熱，是放熱反應(yīng)嗎？【提示】1.一定。2不是。因為這是個物理變化。反應(yīng)熱與自身能量、化學(xué)鍵的關(guān)系及簡單計算【問題導(dǎo)思】若反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？【提示】放熱。反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能有何關(guān)系？【提示】反應(yīng)熱斷裂化學(xué)鍵吸收的能量形成化學(xué)鍵放出的能量。如何計算某反應(yīng)的反應(yīng)熱(h)?【提示】h生成物本身具有的總能量反應(yīng)物本身具有的總能量斷裂化學(xué)鍵吸收的能量形成化學(xué)鍵放出的能量。1反應(yīng)熱與自身能量的關(guān)系2化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)過程是原子重新組合的過程，反應(yīng)物分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量，生成新物質(zhì)時形成新的化學(xué)鍵要放出能量。二者的能量差，就決定了能量的變化。(1)當(dāng)e1e2時，反應(yīng)吸收能量；(2)當(dāng)e1e2時，反應(yīng)釋放能量。3h的計算方法(1)h生成物所具有的總能量反應(yīng)物所具有的總能量。(2)h斷鍵吸收的總能量成鍵釋放的總能量。1破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量越小，說明反應(yīng)物越不穩(wěn)定，本身的能量越高。2形成生成物的化學(xué)鍵放出的能量越多，說明生成物越穩(wěn)定，本身的能量越低。下列說法正確的是()a焓變單位中kjmol1，是指1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化b當(dāng)反應(yīng)放熱時h0，反應(yīng)吸熱時h0c一個化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時，反應(yīng)放熱，h為“”d一個化學(xué)反應(yīng)中，生成物總鍵能大于反應(yīng)物的總鍵能時，反應(yīng)吸熱，h為“”【解析】焓變單位中的kjmol1，是指每摩爾具體的反應(yīng)，不一定指參加反應(yīng)的物質(zhì)，a錯；在反應(yīng)中物質(zhì)所具有的總能量減少，反應(yīng)就放熱，反之就吸熱，c對；化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂，新化學(xué)鍵的形成，斷鍵時吸收能量，成鍵時釋放能量，所以d錯。【答案】c本題易錯選a，h中的單位kj/mol可理解為每摩爾的反應(yīng)，是表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量與化學(xué)方程式中物質(zhì)的計量數(shù)相同，而不一定是每摩爾的物質(zhì)。1已知拆開1 mol h2、1 mol o2中的化學(xué)鍵需要消耗的能量分別為436 kj、496 kj，形成1 mol ho鍵釋放的能量為463 kj。試說明2 mol h2(g)在適量o2中燃燒生成水蒸氣的能量變化。【解析】先分別求出反應(yīng)過程放出能量和吸收能量的大小，然后求出反應(yīng)過程中的能量變化。根據(jù)化學(xué)方程式2h2o2=2h2o，該反應(yīng)斷鍵吸收的能量為2436 kj1496 kj1 368 kj，該反應(yīng)成鍵放出的能量為4463 kj1 852 kj，因此共放出能量484 kj。【答案】2 mol h2(g)在適量o2中燃燒生成水蒸氣時，放出484 kj的能量。吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)比較【問題導(dǎo)思】需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？常溫下進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)嗎？【提示】不一定。常見的吸熱和放熱反應(yīng)有哪些？【提示】常見的吸熱反應(yīng)：大多數(shù)分解反應(yīng)，ba(oh)8h2o與nh4cl反應(yīng)等。常見的放熱反應(yīng)：中和反應(yīng)、金屬與酸、燃燒、化合反應(yīng)(大多數(shù))等。類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)圖示實例大多數(shù)化合反應(yīng)中和反應(yīng)金屬與酸的反應(yīng)燃燒反應(yīng)鋁熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)ba(oh)28h2o晶體與氯化銨的反應(yīng)以c、co為還原劑的氧化還原反應(yīng)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)與條件無必然的聯(lián)系。需加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)。有的反應(yīng)開始時需加熱，但反應(yīng)發(fā)生后會放出一定的熱量，能夠維持該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，如co2點燃,co2。由圖分析，下列說法正確的是()aabc和bca兩個反應(yīng)吸收或放出的能量不等babch0，則bcah0【解析】本題考查焓變與放熱、吸熱反應(yīng)的關(guān)系。由圖可看出，b和c的焓之和高于a的焓，則反應(yīng)bca一定是放熱反應(yīng)，h0；反之，abc的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)。根據(jù)能量守恒定律，兩反應(yīng)吸收和放出的能量一定相等。【答案】d1h與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系可用圖示表示為：2化學(xué)反應(yīng)的過程也可看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等被釋放出來的過程，或者是熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量被“貯存”起來的過程。3化學(xué)反應(yīng)過程中一定有能量變化，但不一定都以熱能的形式放出，可能還有電能、光能等其他形式。2下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()a碳酸鈣受熱分解b乙醇的燃燒c鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng) d氧化鈣與水反應(yīng)【解析】生成物總能量高于反應(yīng)物總能量，也就是說該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。常見的吸熱反應(yīng)有水煤氣的制取、大多數(shù)的分解反應(yīng)、c與co2的反應(yīng)等。【答案】a【教師備課資源】下圖是一個簡易測量物質(zhì)反應(yīng)是吸熱還是放熱的實驗裝置，利用此裝置可以很方便地測得某反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。將鋁片加入小試管內(nèi)，然后注入足量的鹽酸，請根據(jù)要求完成下列問題：(1)有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是_，試管中看到的現(xiàn)象_。(2)s形導(dǎo)管中液面a_(填“上升”或“下降”)，原因是_；說明此反應(yīng)是_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。【解析】al與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使錐形瓶中氣壓增大，導(dǎo)致s形導(dǎo)管左端液面下降，右端液面上升。【答案】(1)2al6h=2al33h2al片溶解，有氣泡產(chǎn)生(2)下降反應(yīng)放出的熱量使錐形瓶內(nèi)氣壓增大放熱 1(2012南昌三中高二月考)已知：能量越低的物質(zhì)就越穩(wěn)定，白磷轉(zhuǎn)化成紅磷是放熱反應(yīng)。據(jù)此，下列判斷或說法中正確的是()a在相同的條件下，紅磷比白磷能量高b在相同的條件下，白磷比紅磷穩(wěn)定c紅磷和白磷的結(jié)構(gòu)不同d紅磷容易發(fā)生自燃而白磷則不會自燃【解析】白磷轉(zhuǎn)化成紅磷是放熱反應(yīng)，故白磷的能量比紅磷的高。能量越高物質(zhì)越不穩(wěn)定，則a、b、d都不正確。【答案】c2下列說法中不正確的是()a分解反應(yīng)大多數(shù)是吸熱反應(yīng)b氫氧化鉀與硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)c燃料有足夠的空氣就能充分燃燒d放熱反應(yīng)的過程，都可以看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等被釋放出來的過程【解析】分解反應(yīng)大多需提供熱量破壞化學(xué)鍵，因而多數(shù)是吸熱反應(yīng)，a項正確；酸堿中和反應(yīng)是典型的放熱反應(yīng)，b項正確；物質(zhì)要燃燒，首先要達(dá)到著火點，即達(dá)到所需要的溫度，其次要有足夠的空氣或其他反應(yīng)物，c項錯誤；因化學(xué)反應(yīng)的過程是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為熱能、電能或光能等釋放出來的過程，或者是熱能、電能或光能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)被儲存起來的過程，d項正確。【答案】c3下列說法正確的是()a反應(yīng)熱是1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化b當(dāng)反應(yīng)放熱時h0，反應(yīng)吸熱時h0c任何條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱d在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，由生成物與反應(yīng)物的焓的差值來決定【解析】化學(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量稱為反應(yīng)熱，a項錯誤；當(dāng)反應(yīng)放熱時h0，b項錯誤；只有在等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變才等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，因此c項錯誤；一個化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，取決于生成物和反應(yīng)物的焓的差值，也可以根據(jù)斷鍵時吸收的能量與成鍵時放出的能量大小判斷，d項正確。【答案】d4已知hh鍵鍵能(化學(xué)鍵斷裂時吸收或形成時釋放的能量)為436 kj/mol，nh鍵鍵能為391 kj/mol，根據(jù)熱化學(xué)方程式：n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.4 kj/mol，可知nn鍵的鍵能是()a431 kj/molb946 kj/molc649 kj/mol d896 kj/mol【解析】本題主要考查利用化學(xué)鍵鍵能計算化學(xué)反應(yīng)的能量變化，h(生成物鍵能總和反應(yīng)物鍵能總和)6enh(3ehhenn)，得enn6enh3ehhh6391 kj/mol3436 kj/mol92.4 kj/mol946 kj/mol。故選b。【答案】b52011年9月29日我國成功發(fā)射的“天宮一號”飛行器的外殼覆蓋了一種新型結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，該陶瓷材料可由石英固體與焦炭