人教版高中化学选修4第一章复习课

-1-化学反应原理——绪言第一章化学反应与能量复习课-2-学习目标：1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化；3.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性；4.明确盖斯定律的含义，能运用盖斯定律进行简单的计算。重点难点：1.反应热的概念及计算；2.燃烧热的概念；3.热化学方程式的书写；4.运用盖斯定律计算反应热。-3-考纲要求1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式；2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念；3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算；4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。-4-命题角度1.考查对本章几个概念的理解（吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热等）；2.热化学方程式的书写和判断；3.有关反应热、燃烧热的计算问题；4.结合物质结构中化学键的城建、断键问题计算化学反应的ΔH；5.对盖斯定律的综合考察。-5-应试对策1.正确理解课本中出现的几个概念（吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热等）；2.正确掌握热化学方程式的书写方法；3.能从物质所具有的能量角度和微观角度分析化学反应中的能量变化的原因；4.理解盖斯定律的含义，并能灵活应用。-6-一、焓变与反应热1.化学反应中的能量变化思考：化学反应中的两大变化、两大守恒、能量转化形式是什么？(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。2.焓变思考：焓变的定义、符号、单位是什么？(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。(2)符号：ΔH(3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol-7-一、焓变与反应热3.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析-8-一、焓变与反应热3.吸热反应和放热反应(3)记忆常见的放热反应和吸热反应回顾：常见的放热反应和吸热反应有哪些？放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④C和H2O、CO2的反应。-9-跟踪练习1.某反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是()A.正反应活化能小于100kJ·mol－1B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol－1C.正反应活化能不小于100kJ·mol－1D.正反应活化能比逆反应活化能小100kJ·mol－1C-10-2是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ，则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为________。－1220kJ·mol－1跟踪练习-11-(1)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2；(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。2.熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和1.正确理解活化能与反应热的关系练后反思-12-二、热化学方程式思考：热化学方程式的概念、意义及书写时的注意事项有哪些？1.概念:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示：2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。3.书写：(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”。(6)注意热化学方程式的化学计量数-13-3.已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：______________________。A2(g)＋B2(g)===2AB(g)ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1跟踪练习-14-4.在298K、101kPa时，充分燃烧一定量的丁烷，放出热量QkJ(Q＞0)，经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5mol·L－1的KOH溶液100mL，恰好生成正盐。则此条件下，下列热化学方程式正确的是()A.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－16QkJ·mol－1B.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－8QkJ·mol－1C.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－QkJ·mol－1D.C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)ΔH＝－QkJ·mol－1A跟踪练习-15-“五看”判断热化学方程式的正误：(1)看热化学方程式是否配平；(2)看各物质的聚集状态是否正确；(3)看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确；(4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1；(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。阶段小结-16-三、两类重要反应热——燃烧热、中和热1.燃烧热思考：燃烧热的概念、意义？如何正确书写热化学方程式以及燃烧热的相关计算？(1)概念：在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。燃烧热的限定词有恒压(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。(2)表示的意义：例如C的燃烧热ΔH=-393.5kJ·mol－1，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。-17-(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋O2(g)==8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热ΔH=-5518kJ·mol－1。(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放＝n(可燃物)×ΔH式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。-18-三、两类重要反应热——燃烧热、中和热2.中和热思考：中和热的概念？以及中和热的测定原理、装置图是怎样的？-19-××××√跟踪练习5-20-××××√√跟踪练习5-21-1.反应热答题规范指导(1)用“焓变(ΔH)”表示反应热时，ΔH0表示吸热，ΔH0表示放热，因而，ΔH后所跟数值需要带“＋”、“－”符号。(2)描述反应热时，无论是用“反应热”表示还是用“焓变”表示，其后所跟数值需要带“＋”、“－”符号。2.正确理解中和热，注意操作与计算细节(1)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。(2)酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5mol·L－1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较大误差。(3)使用两只量筒分别量取酸和碱。(4)使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。(5)取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一。阶段小结-22-四、有关反应热的比较、计算1.ΔH的比较方法比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。2.反应热的有关计算(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。(2)根据盖斯定律求算。-23-四、有关反应热的比较、计算2.反应热的有关计算（强调）应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。-24-四、有关反应热的比较、计算1.ΔH的比较方法比较ΔH的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。2.反应热的有关计算(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。(2)根据盖斯定律求算。(3)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×ΔH-25-6.若向三份等体积0.1000mol·L－1NaOH溶液中分别加入①稀醋酸，②浓H2SO4，③稀硝酸至恰好完全反应，则上述过程中的焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为_______________。7.已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为Q1kJ，而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)ΔH＝＋Q2kJ·mol－1，则Q1与Q2的大小关系为____________________。ΔH1ΔH3ΔH2Q2Q1跟踪练习跟踪练习-26-五、能源思考：能源的概念、发展阶段、分类、目前面临的能源问题及解决能源问题的措施有哪些？1.概念:能提供能量的自然资源。2.发展阶段:柴草时期→化石能源时期→多能源结构时期。3.分类:(1)化石燃料①种类：煤、石油、天然气。②特点：蕴藏量有限，且不能再生。(2)新能源①种类：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。②特点：资源丰富，可以再生，没有污染或污染很小。4.能源问题(1)我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭。(2)化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。-27-五、能源思考：能源的概念、发展阶段、分类、目前面临的能源问题及解决能源问题的措施有哪些？5.解决能源问题的措施(1)提高能源的使用效率：①改善开采、运输、加工等各个环节。②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。一是保证燃烧时有适当过量的空气，如鼓入空气、增大O2浓度等；二是保证燃料与空气有足够大的接触面积，如将固体粉碎成粉末，使液体喷成雾状等。(2)开发新的能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。-28-C跟踪练习7-29-第一章化学反应与能量一、焓变与反应热二、热化学方程式三、两类重要反应热——燃烧热、中和热四、有关反应热的比较、计算五、能源课堂小结