人教版新课标高中化学教案

人教版新课标高中化学选修-4教 案

化学反应原理的研究内容

一、简化后的有效碰撞模型

能引起分子之间化学反应的碰撞是有效碰撞，某一化学反应速率的大小与单位时间内 有效碰撞的次数有关。分子间的碰撞是化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件。 二、活化分子和活化能

1、具有较高的能量，能够发生有效碰撞的分子一定是活化分子；但是活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。

2、活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能。

3、有活化能为0的化学反应。如溶液中的自由离子间的反应，高空大气中自由离子间的反应，高空大气中自由原子之间的反应，因为这些反应的反应物分子在反应前已经成为自由离子或原子，不需要再破坏或减弱化学键。 三、催化剂

（1）催化剂是能改变化学反应的速率，但前后本身的性质和质量都不再改变的物质 （2）催化剂→降低活化能→提高活化分子数→提高有效碰撞频率→反应速率加快

第一章 化学反应与能量

第一节 化学反应与能量变化

放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等；吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应，水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，所以要吸收能量，虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量。

1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等；

2、反应物和生成物的总能量通常不相等，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学能转化为其他形式的能量释放出来，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来。

3、我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物，我们把它们称为反应体系，而把除它们之外的物质称为环境，我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量，用热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称作为“焓变”，用符号“△H”表示，单位常采用kJ/mol 或kJmol －1

一、反应热 焓变

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 或kJmol -

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 二、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。 例：H 2(g)＋I 2(g)

2HI(g)；△H = －14.9 kJ/mol 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。中学化学中所用的△H 的数据，一般都是在101 kPa 和 25℃时的数据，因此可不特别注明。

(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。

通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”，且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”。 (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

【点击试题】已知在25℃，101kPa 下，1g 188H C (辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量．表

示上述反应的热化学方程式正确的是

A ．)g (O H 9)g (CO 8)g (O 225

)1(H C 222188+=+

；△H＝－48.40kJ/mol B ．)1(O H 9)g (CO 8)g (O 225

)1(H C 22218

8+=+；△H＝－5518kJ/mol C ．)1(O H 9)g (CO 8)g (O 2

25

)1(H C 22218

8+=+；△H＝+5518kJ/mol D ．)1(O H 18)g (CO 16)g (O 25)1(H C 22

22188+=+；△H＝－11036kJ/mol 答案 BD

【实践活动】中和反应反应热的测定 一、实验原理

中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol H 2O 时的反应热叫中和热。

【实验】实验2-3：在50mL 烧杯中加入0.50mol/L 的盐酸，测其温度。另用量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH 溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记

其中：c ＝4.18J/(g·℃)，m 为酸碱溶液的质量和，△t＝t 2－t 1，t 1是盐酸温度与NaOH 溶液温度的平均值，n 为生成水的物质的量。 二、实验操作

1、为了保证0.50mol· L －1的盐酸完全被NaOH 中和，采用0.55mol·L －1

NaOH 溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。

2、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。 三、数据处理

1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 (t 2－t 1)＝

2、计算反应热：△H＝Q/n ＝cm△t/n。

其中：c ＝4.18J/(g·℃)，m ＝m 1＋m 2＝100g ，△t＝(t 2－t 1)

＝

n ＝0.50mol· L －1×50mL×10－3

＝0.025mol 。△H＝ 注意：单位换算L=1000 mL 选择题

1、下列说法不正确的是( A )

A 、放热反应不需加热即可发生

B 、化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等

C 、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应

D 、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关 2、已知

（1）H 2( g )＋1/2O 2 ( g ) ＝ H 2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol （2）2H 2( g )＋O 2 ( g ) ＝2H 2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol （3） H 2 ( g )＋1/2 O 2 ( g ) ＝ H 2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H 2 ( g )＋O 2 ( g ) ＝2H 2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol 则a 、b 、c 、d 的关系正确的是 AC 。 A 、ad>0 C 、2a=b< 0 D 、2c=d>0

3、沼气是一种能源，它的主要成分是CH 4。0.5 mol CH 4 完全燃烧生成CO 2和H 2O 时，放出445 kJ 的热量。则下列热化学方程式中正确的是(D)

A 、2CH 4( g )＋4O 2( g )＝2CO 2( g )＋4H 2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol

B 、CH 4＋2O 2＝CO 2＋H 2O ΔH = －890 kJ/mol

C 、 CH 4 ( g )＋2 O 2 ( g ) ＝ CO 2 ( g ) ＋ 2 H 2O ( l ) ΔH = －890 kJ/mol

D 、 1/2CH 4 ( g )＋O 2 ( g ) ＝ 1/2CO 2 ( g ) ＋ H 2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol

4、已知○

1 1mol H 2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ 的能量；○

2 1mol Cl 2分子中化学键断裂时需要吸收24

3 kJ ○

3由H 原子和Cl 原子形成1 mol HCl 分子时释放431 kJ 的能量。下列叙述正确的是( AC ) A 、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H 2 (g) + Cl 2(g) == 2HCl (g) B 、氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体，反应的ΔH==183 kJ/mol C 、氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体，反应的ΔH==--183 kJ/mol D 、氢气和氯气反应生成1mol 氯化氢气体，反应的ΔH==--183 kJ/mol

解析:反应热=生成物的键能减反应物的键能=436kJ?mol -1+243kJ?mol -1-2×431 kJ?mol -1=-183kJ?mol -1

，故1mol 氢气与1mol 氯气反应时放出热量为183KJ ，△H=-183kJ/mol ，故C 正确；