資源簡介

第一節 反應熱
第1課時 反應熱 焓變
學習目標
1.從能量轉化的角度分析吸熱和放熱反應的原因。
2.理解反應熱和焓變的含義、符號及單位。
3.通過ΔH判斷吸、放熱反應。
學習過程
【自主預習】
1.化學反應與能量變化的關系
任何一個化學反應中，反應物所具有的總能量與生成物所具有的總能量是　　　　(填“不相等”或“相等”)的，在產生新物質的同時總是伴隨著　　　　的變化。即在一個化學反應中，同時遵守　　　　守恒和　　　　守恒兩個基本定律。
2.化學反應中能量變化形式
化學反應所釋放的能量是現代能量的主要來源之一，一般以熱和功的形式與外界環境進行能量交換，通常表現為　　　　的變化。
【課堂探究】
1.定義：　　　　　　　　　　， 又叫　　　　。
2.表示符號：　　　　。
3.單位：　　　　(或　　　　)。
4.放熱反應：即　　　　的化學反應，其反應物的總能量　　　　生成物的總能量。如金屬與水或酸的反應、中和反應、燃料的燃燒、生石灰與水化合、鋁熱反應。
5.吸熱反應：即　　　　的化學反應，其反應物的總能量　　　　生成物的總能量。如H2還原CuO的反應、C與CO2反應、CaCO3高溫分解、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應。
【注意】吸熱反應特征是大多數反應過程需要持續加熱，但有的不需要加熱。如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固體反應，放熱反應有的開始時需要加熱以使反應啟動。即反應的吸、放熱與反應條件無關。
6.計算方法：
(1)ΔH=　　　
(2)ΔH=生成物的總能量—反應物的總能量
ΔH<0時， 為　　　　熱反應；ΔH>0時，為　　　　熱反應。
7.注意：在應用焓變時，應注意ΔH的符號。當ΔH>0時，其“+”號不能省略。
隨堂測驗
1.下列反應既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是(　　)
A.鋁片和稀鹽酸反應
B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應
C.碳與二氧化碳的反應
D.甲烷在氧氣中的燃燒
2.已知氫氣在氯氣中燃燒時產生蒼白色火焰。在反應過程中，破壞1 mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1 kJ，破壞1 mol氯氣中的化學鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol氯化氫中的化學鍵釋放的能量為Q3 kJ，下列關系式正確的是(　　)
A.Q1+Q2>Q3 B.Q1+Q2>2Q3
C.Q1+Q23.下列反應中，生成物的總能量大于反應物的總能量的是(　　)
A.氫氣在氧氣中燃燒 B.鐵絲在氧氣中燃燒
C.硫在氧氣中燃燒 D.焦炭在高溫下與水蒸氣反應
4.下列變化一定為放熱的化學反應的是(　　)
A.水由氣態變為固態
B.ΔH>0的化學反應
C.形成化學鍵時共放出能量862 kJ的化學反應
D.能量變化如圖所示的化學反應
5.關于化學反應的本質的說法正確的是(　　)
A.化學反應都有新物質生成
B.化學反應都有能量變化
C.化學反應是舊鍵斷裂新鍵形成的過程
D.化學反應的發生都需要在一定條件下
6.下列反應中，生成物的總焓大于反應物總焓的是(　　)
A.鋅與稀硫酸反應制氫氣 B.鐵絲在氯氣中燃燒
C.氧化鈣與水反應 D.碳酸氫銨分解
7.下列說法中正確的是(　　)
A.焓變是指1 mol物質參加反應時的能量變化
B.反應放熱時，ΔH>0;反應吸熱時，ΔH<0
C.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焓與生成物的總焓一定不同
D.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總焓總是高于生成物的總焓
8.某學習小組設計以下實驗，探究化學反應中的熱效應，把試管放入盛有25 ℃的澄清石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管往其中滴加5 mL稀鹽酸。試回答下列問題：
(1)實驗中觀察到的現象是　，
產生上述現象的原因是____________________________________________________。
(2)寫出有關反應的離子方程式：　　　　　　　　　　。
(3)由實驗推知，MgCl2和H2的總能量　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。
(4)如果將本題中“25 ℃的澄清石灰水”換成“20 ℃碳酸飲料”進行實驗探究，實驗中觀察到的另一現象是　　　　，其原因是_________________。
9.在研究化學反應中的能量變化時我們通常做如圖所示的實驗：
在一個小燒杯里，加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后再加入約10 g NH4Cl晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌。
試回答下列問題：
(1)實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是什么
(2)如果實驗中沒有看到“結冰”現象，可能的原因是什么 (回答出三個以上的原因)
(3)如果沒有看到“結冰”現象，我們還可以采取哪些方式來說明該反應吸熱 (回答出兩種方案)
(4)實驗中即使不“結冰”，將燒杯提起的時候，發現燒杯與玻璃片也“黏在一起了”，原因是什么 試用簡單的方法說明燒杯與玻璃片之間是因“結冰”而黏在一起的。
參考答案
學習過程
【自主預習】
1.不相等　能量　質量　能量
2.熱量
【課堂探究】
1.在恒溫、恒壓條件下，化學反應的熱效應就是反應熱　焓變
2.ΔH
3.kJ/mol　kJ·mol-1
4.放出能量　大于
5.吸收能量　小于
6.反應物的總鍵能-生成物的總鍵能　放　吸
隨堂測驗
1.C　2.D　3.D
4.解析：化學反應放熱還是吸熱，取決于H(生成物)與H(反應物)的相對大小。若H(生成物)>H(反應物)，則反應吸熱，反之放熱。A項，為物理變化;B項ΔH>0，即H(生成物)>H(反應物)，反應吸收熱量;C項，無法確定反應放熱還是吸熱;D項，由圖可知H(生成物)答案：D
5.解析：化學反應的本質是舊鍵斷裂，新鍵形成。在這個過程中，原子重新組合生成新物質，同時伴隨著能量的變化。
答案：C
6.解析：A、B、C均為放熱反應，說明它們的反應物的總焓大于生成物的總焓，多余的能量以熱量的形式放出。而D為吸熱反應，正好相反，故D正確。
答案：D
7.答案：C
8.答案：(1)試管中鎂片逐漸溶解，并有氣體產生，燒杯中澄清石灰水變渾濁
鎂與稀鹽酸的反應是放熱反應，該反應放出的熱量使澄清石灰水溫度升高，Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低，故變渾濁
(2)Mg+2H+M+H2↑
(3)小于
(4)燒杯中液體放出氣泡且放出氣泡速率逐漸加快　氣體的溶解度隨著溫度的升高而減小
9.答案：(1)使反應物混合而迅速充分地反應，并使溫度迅速下降。
(2)①藥品用量太少;②環境溫度太高;③玻璃片上滴加的水太多。
(3)①用皮膚接觸燒杯壁感覺很涼;②用溫度計來檢測反應后燒杯內剩余物質的溫度，發現溫度下降。
(4)由于水排開了燒杯底部和玻璃片之間的空氣，在大氣壓的作用下，燒杯與玻璃片“黏在一起了”。將“黏在一起”的燒杯和玻璃片提起，從側面輕推玻璃片，若燒杯和玻璃片能發生相對滑動，則說明燒杯和玻璃片是“被水黏在一起的”，若不能發生相對滑動則是由于結冰所致。

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