高中化学《化学反应与能量变化》微课精讲+知识点+教案课件+习题
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视频教学：
知识点：
1、化学反应的实质、特征和规律
实质：反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成
特征：既有新物质生成又有能量的变化
遵循的规律：质量守恒和能量守恒
2、化学反应过程中的能量形式：常以热能、电能、光能等形式表现出来
二、反应热与焓变
1、反应热定义：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。
2、焓变定义：在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变，符号是△H，单位常用KJ/mol。
3、产生原因：化学键断裂—吸热 化学键形成—放热
4、计算方法：△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和
5、放热反应和吸热反应
化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。据此，可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
放热反应 | 吸热反应 | |
定义 | 放出热量的化学反应 | 吸收热量的化学反应 |
形成原因 | 反应物具有的总能量大于生成物的总能量 | 反应物具有的总能量小于生成物的总能量 |
与化学键 的关系 | 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量 | 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量 |
表示方法 | △H＜0 | △H＞0 |
常见反应类型 | 可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化 | 大多数分解反应；盐的水解； Ba(OH)2与NH4Cl的反应； 碳和水蒸气、C和CO2的反应 |
【注意】（1）反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小；
（2）反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。
三、热化学方程式
（1）定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式；
（2）意义：热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
（3）热化学方程式的书写
①要注明温度、压强，但中学化学中所用的△H数据一般都是25℃、101Kpa下的数据，因此可不特别注明；
②必须注明△H的“＋”与“－”。“＋”表示吸收热量，“－”表示放出热量；
③要注明反应物和生成物的聚集状态。g表示气体，l表示液体，s表示固体，热化学方程式中不用气体符号或沉淀符号；
④热化学方程式各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数。因此热化学方程式中化学计量数可以是整数也可以是分数；
⑤注意热化学方程式表示反应已完成的数量，由于△H与反应完成的物质的量有关，所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应。即对于相同的物质反应，当化学计量数不同，其△H也不同。当化学计量数加倍时，△H也加倍。当 反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
⑥对于化学式形式相同的同素异形体，还必须在化学是后面标明其名称。如C（s，石墨）
四、燃烧热
（1）概念：25℃、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，叫做该物质的燃烧热，单位为KJ/mo。
【注意】①对物质的量限制：必须是1mol：
②1mol纯物质是指1mol纯净物（单质或化合物）；
③完全燃烧生成稳定的氧化物。如C→CO2(g)；H→H2O(l)；N→N2(g)；P→P2O5(s);S→SO2(g)等；
④物质的燃烧热都是放热反应，所以表示物质燃烧热的△H均为负值，
即△H＜0
（2）表示燃烧热热化学方程式的写法
以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，所以热化学方程式中常出现分数。
（3）有关燃烧热计算：Q（放）＝n（可燃物）×△Hc。Q（放）为可燃物燃烧放出的热量，n（可燃物）为可燃物的物质的量，△Hc为可燃物的燃烧热。
五、中和热
（1）定义：稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热
【注意】：①稀溶液是指物质溶于大量水，即大量水中物质的溶解热效应忽略不计；一般是指酸、碱的物质量浓度均小于或等于1mol·L-1；
②中和热不包含离子在水中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应；
③中和反应的实质是H+和OH-
化合生成水；若反应过程中有其他物质生成（生成沉淀的反应一般为放热反应），这部分反应热也不包含在中和热内。H+（aq）＋OH-（aq）＝H2O(l)；△H＝－57.3KJ/mol表示强酸强碱稀溶液反应的中和热
④弱酸弱碱因为电离时要吸热或电离出的H+和OH物质的量小于对应酸碱的物质的量，所以弱酸弱碱参加的中和反应，其中和热△H＞－57.3KJ/mol，表示中和热偏小。
⑤测定中和热实验关键因素：酸与碱充分反应；防止热量散失，酸碱溶液浓度等。如浓硫酸与碱反应测得中和热偏高。
（2）书写中和热的热化学方程式时，以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数
六、盖斯定律
（1）内容：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；
即化学反应热只与其反应的始态和终态有关，而与具体反应进行的途径无关
（2）、应用：a、利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应
b、热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理
（3）反应热与键能关系
①键能：气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能既是形成1mol化学键所释放的能量，也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量。
②由键能求反应热：反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量（为“＋”）和形成生成物中的化学键所放出的能量（为“－”）的代数和。即△H＝反应物键能总和－生成物键能总和＝∑E反－∑E生
③常见物质结构中所含化学键类别和数目：1molP4中含有6molP—P键；28g晶体硅中含有2molSi—Si键；12g金刚石中含有2molC—C键；60g二氧化硅晶体中含有4molSi—O键
七、 反应热与物质稳定性的关系
不同物质的能量（即焓）是不同的，对于物质的稳定性而言，存在着“能量越低越稳定”的规律，因此，对于同素异形体或同分异构体之间的相互转化，若为放热反应，则生成物能量低，生成物稳定；若为吸热反应，则反应物的能量低，反应物稳定。
考点复习：
1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变
2、符号：△H
3、单位：kJ/mol
4、反应热表示方法：
△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应；△H为“一”或△H＜0时为放热反应。
5、△H计算的三种表达式：
(1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量
(2) △H == 生成的总能量 –反应物的总能量
(3) △H == 反应物的键能之和– 生成物的键能之和
考点2：热化学方程式
1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。
2．书写热化学方程式的注意事项：
(1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其△H不同。
(2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能 量有关。
(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。
3．热化学方程式的应用
例题
1下列说法正确的是( )
A．需要加热的化学反应都是吸热反应
B．中和反应都是放热反应
C．原电池是将电能转化为化学能的一种装置
D．水力发电是将化学能转化为电能的过程
答案:B
解析:需要加热的化学反应也可能是放热反应，如可燃物的燃烧反应，A选项错误；原电池是将化学能转化为电能的装置，故C选项错误；水力发电是将机械能转化为电能的过程，故D选项错误。正确选项为B
答案:BD
解析:本题考查了热化学方程式书写规律。
3.下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是( )
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
答案：D
解析：生成物的总能量大于反应物总能量的是是吸热反应，ABC是放热反应，因此选D
答案：B
解析：分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。
答案：B
解析：观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b)kJ/mol 。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。
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