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第一讲化学反应的热效应1.认识常见的能量转化形式。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。 2.通过化学键的断裂和形成,了解化学反应中能量变化的原因。 3.了解吸热反应、放热反应、反应热、焓变等概念。了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。1.有关反应热、焓变,放热反应、吸热反应,燃烧热、中和热以及能源等概念的辨析。 2.热化学反应方程式的书写,反应热的计算和比较等知识和技能。一、焓变、反应热 1.化学反应的实质与特征 (1)实质: 断裂和 形成。 (2)特征:既有 变化,又有变化。 (3)能量转化形式通常有热能、光能和电能等,但主要表现为热量的变化。2.焓变 (1)焓(H) 用于描述物质 的物理量。 (2)焓变(ΔH) ΔH= 。单位J·mol-1或kJ·mol-1。 (3)焓变与反应热的关系 对于 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,则如下关系: 。3.反应热:指当化学反应在一定 下进行时,反应所 或 的热量,通常用符号Q表示,单位J·mol-1或kJ·mol-1。 4.能量变化的原因 5.反应热的测定 (1)仪器: (2)原理:Q=-C(T2-T1),式中C代表仪器和反应混合物的总热容,单位是kJ·K-1,T1、T2分别代表 ,单位是K。 (1)常见的吸热反应和放热反应有哪些?(2)反应的吸热放热是否与反应条件有关? 提示(1)常见放热反应:①可燃物的燃烧;②酸碱中和反应;③大多数化合反应;④金属与酸的置换反应;⑤物质的缓慢氧化。 常见吸热反应: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;④碳与水蒸气、C与CO2的反应。 (2)反应是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。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。二、热化学方程式 1.定义: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:热化学方程式不仅表明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。 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1,表示在 。3.热化学方程式的书写步骤 热化学方程中,ΔH的单位中“mol-1”的含义是什么?三、中和热和燃烧热 酸碱中和反应生成1molH2O时,都放出57.3kJ的热量吗? 提示中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1molH2O放出的热量,为57.3kJ·mol-1,弱酸弱碱电离时吸热,放出的热量小于57.3kJ,浓硫酸稀释时放热,放出的热量大于57.3kJ。四、盖斯定律 1.内容 对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样。 即:化学反应的反应热只与反应体系的 有关,而与 无关。2.意义:间接计算某些反应的反应热。 3.应用五、能源 1.概念 能提供 的自然资源。 2.发展阶段 时期→ 时期→ 时期。 3.分类 (1)化石燃料 ①种类:、 、 。 ②特点:蕴藏量有限,且 再生。 (2)新能源 ①种类: 、 、 、 、 和 等。 ②特点:资源丰富, 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 ,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 问题。两个公式 反应热ΔH的基本计算公式 (1)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。 (2)ΔH=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和。四个观察 判断热化学方程式正误的观察点: “一观察”:化学原理是否正确,如燃烧热和中和热的 热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念。 “二观察”:状态是否标明。 “三观察”:反应热ΔH的符号和单位是否正确。 “四观察”:反应热的数值与物质的系数是否对应。六个注意 应用盖斯定律计算反应热时应注意的六个问题。 ①首先要明确所求反应的始态和终态,各物质系数;判 断该反应是吸热还是放热; ②不同途径对应的最终结果应一样; ③叠加各反应式时,有的反应要逆向写,ΔH符号也相 反,有的反应式要扩大或减小倍数,ΔH也要相应扩大或减 小相同倍数; ④注意各分步反应的ΔH的正负; ⑤比较反应热大小时,反应热所带“+”“-”均具有 数学意义,参与大小比较; ⑥不要忽视弱电解质的电离、水解反应吸热,浓硫酸的 稀释、氢氧化钠固体的溶解放热,都对反应热有影响。我的警示 “ΔH”与反应的“可逆性”