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苏教版 选择性必修1
能量转化形式
CaO+H2O=Ca(OH)2
4Fe+3O2 +6H2O=4Fe(OH)3
CaCO3 === CaO+CO2↑
高温
化学反应的特征
化学反应
物质变化
能量变化
有新物质生成
主要表现为热量的变化（放出或吸收）
遵循质量守恒定律
遵循能量守恒定律
化学能
热能
实验1 镁条与盐酸反应
向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入 5 mL 2 mol/L盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？
现象：
(1)看到有气泡产生；
(2)温度计指示溶液温度_______；
结论: 该反应______热量。
化学方程式:
升高
放出
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
金属钠熔化成小球。
结论：该反应为放热反应。
思考：能证明金属钠与水的反应为放热反应的实验现象？
反应：2Na + 2H2O= 2NaOH + H2↑
酸碱中和反应、金属与水（或酸）反应是放热反应。
实验2 氢氧化钡与氯化铵反应
向 100 mL烧杯中加入约 20 g氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，再加入约 10 g氯化铵晶体，用玻璃棒搅拌，使之充分混合，用手触摸烧杯外壁,有什么感觉？
现象：
(1)闻到_________气味；
(2)用手触摸杯壁下部，有_______的感觉；
(3)用手拿起烧杯，木片_________ ；
(4)烧杯内反应物呈______状
结论：该反应_______热量。
刺激性
冰凉
和烧杯粘到一起
糊
吸收
Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
方程式：
一、常见的放热反应与吸热反应
1. 金属与酸或水的反应
2. 所有的酸碱中和反应
3. 所有的燃烧反应
4. 大多数化合反应
5. 铝热反应
放热反应
吸热反应
1. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
2. 以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应
3. 大多数分解反应
4. 弱电解质的电离反应
5. 盐类的水解反应
判断下列是放热反应还是吸热反应：
1).化石燃料的燃烧
2).盐酸和氢氧化钠溶液反应
3).高温下木炭与水反应制水煤气
4).氧化钙与二氧化碳的反应
5).高温煅烧石灰石
6).钠和水的反应
7).NaOH 和 NH4Cl的反应
8）过氧化氢分解反应
需要加热进行的反应是否就是吸热反应
思考：
若某反应正向为吸热反应，则该反应的逆向反应为放热反应
吸热反应和放热反应均是化学反应
NaOH固体溶于水，浓硫酸稀释等会放出热量
NH4NO3固体 溶于水会吸收热量
物质状态变化也伴随吸热和放热现象
固→液→气
吸热
液氨的气化，碘、干冰的升华
气→液→固
放热
氨气的液化，水结冰
一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于反应物和生成物总能量之间的相对大小。
反应物的总能量小于生成物的总能量，吸收能量；
反应物的总能量大于生成物的总能量，释放能量。
吸热反应：E反（总） ＜ E生（总）
放热反应：E反 （总）＞ E生（总）
在研究物质的能量变化时，把相互联系的物质区分为体系和环境两部分。
体系：被研究的物质系统。
环境：体系以外，与体系发生质量、能量交换的物质系统。
内能：物质的各种能量的总和称为内能。
一切物质皆有内能。
想一想：内能受哪些因素的影响？
内能的影响因素：
内能受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。
内能的绝对值无法直接测得，但内能的变化可以通过变化过程中体系吸收（或放出）的热和对内（或对外）所做的功的形式表现出来。
焓是与内能有关的物理量。用符号H表示。
焓的数值的变化称为焓变。用符号ΔH表示。
反应热：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或释放的热量称为化学反应的热效应，也称反应热
焓变：在恒温、恒压条件下，化学反应过程中吸收或释
放的热量。
符号：ΔH 单位：kJ·mol-1
规定：ΔH>0 吸热反应 ΔH<0 放热反应 （吸热为“+”，放热为“-”）
焓变的标准态：25℃（298K）、101kPa
恒压条件下的反应热，称之为焓变
焓变与吸热反应和放热反应的关系
(1)用图示理解反应过程中物质的总能量与反应热的关系
ΔH= E生（总）— E反 （总）
放热反应
ΔH <0
焓(H)
反应物
生成物
吸热反应
ΔH >0
焓(H)
生成物
反应物
ΔH＝H生成物－H反应物
(1)相同质量的同种物质，在不同状态下其焓是相同的(　　)
(2)化学反应的反应热就是该反应的焓变(　　)
(3)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化(　　)
(4)化学反应体系与环境进行能量交换的形式只有热能(　　)
(5)化学反应的焓变和反应物及生成物的内能有关，和反应条件无关(　　)
(6)放热反应的ΔH＜0；而吸热反应的ΔH＞0(　　)
√
×
×
×
×
√
2.下列说法正确的是
A.吸热反应使环境的温度升高
B.当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0
C.化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，
　ΔH为“－”
D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C
如何用化学用语表示放热反应和吸热反应？
C6H12O6(s) +6O2(g) ====6CO2(g) +6H2O(l) ΔH = -2803 kJ·mol-1
二、热化学方程式
热化学方程式的概念及意义
(1)概念：能够表示反应热的化学方程式。
(2)意义：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　　　变化。
能量
观察下列热化学方程式，并归纳热化学方程式的书写上与化学方程式有何不同。
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
③2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=571.6kJ·mol-1
④H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=285.8kJ·mol-1
热化学方程式的书写方法及注意事项:
⑴写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其　　　　，可以是整数或分数。
物质的量
(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指25 ℃(即298 K)、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
③2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=571.6kJ·mol-1
④H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=285.8kJ·mol-1
(3)标注各物质的聚集状态。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“　”，液体用“　”，固体用“　”，水溶液用“　”。
g
l
s
aq
(4)化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“　”；若为吸热反应，ΔH为“　”(“＋”可省略不写)。单位：___________
－
＋
kJ·mol-1
（5）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同， △H 的值与计量数__________。
成正比
⑹ 若一个反应的ΔH=akJ·mol-1，则其逆反应的ΔH= -akJ·mol-1
正向、逆向反应的焓变数值相同，符号相反
2H2(g) + O2(g)==2H2O(g) △H＝-483.6 kJ/mol
2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l) △H＝-571.6 kJ/mol
⑺ 同种物质聚集状态不同，能量不同， △H的值也会不同
2H2(g) + O2(g)== 2H2O(l) △H＝-571.6 kJ/mol
表示的意义：
在25 ℃ ，101KPa下，2molH2与1molO2完全反应生成2mol液态水，释放571.6kJ的热。
例、25 ℃ ，101KPa时，1g甲烷气体完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水，
放出55.64KJ的热，写出该反应的热化学方程式。
例：发射卫星可用肼(N2H4)作燃料，已知在298K、101KPa时1g液态肼燃烧生成氮气和液态水，放出19.44kJ的热量。观察并分析下列肼燃烧的热化学方程式，判断是否正确。
⑴N2H4 + O2 = N2 + 2H2O ΔH＝-622.08 kJ·mol－1
⑵N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH＝622.08kJ·mol－1
⑶N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH＝-622.08kJ·mol－1
⑷N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH＝-622.08kJ·mol－1
⑸1/2N2H4(l)+1/2O2(g)=1/2N2(g)+H2O(l) ΔH＝-311.04kJ·mol－1
化学反应中为什么会有能量的变化呢？
物质发生化学变化的实质：
旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
断开化学键：吸收能量
形成化学键：放出能量
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)反应的能量变化如图所示：
则N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应吸收的热量为________________________________________。
1444kJ·mol－1 - 1264 kJ·mol－1 =180 kJ·mol－1
946 kJ·mol－1
498 kJ·mol－1
2×632kJ=1264 kJ·mol－1
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH =180kJ·mol-1
键能：断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量键能越大，共价键越牢固
N2分子中的化学键断裂吸收的能量是____________；
O2分子中的化学键断裂吸收的能量是____________；
946 kJ·mol－1+ 498 kJ·mol－1
=1444 kJ·mol－1
NO分子中的化学键形成释放的能量是____________________；
ΔH=E(反应物的总键能) - E(生成物的总键能)
练习1：已知断开1molH2(g)中的H-H键需要吸收436.4KJ的能量，断开1molCl2(g)中的Cl-Cl键需要吸收242.7KJ的能量,生成1molHCl(g)中的H-Cl键需要释放431.8KJ的能量。
写出H2(g)与Cl2(g)反应生成HCl(g)的热化学方程式：
热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.5kJ·mol-1。
解答：根据化学方程式：H2+Cl2=2HCl
ΔH=(436.4kJ·mol-1+242.7kJ·mol-1）-2×431.8kJ·mol-1=-184.5kJ·mol-1。
反应过程
练习2：已知断裂1molH2(g)中的H-H键需要吸收436kJ的热量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的热量，生成H2O(g)中的1molH-O键放出463kJ的热量。
写出O2(g)与H2(g)反应生成H2O(g)的热化学方程式：
解答：根据化学方程式：2H2+O2=2H2O
ΔH=(2×436kJ·mol-1+498kJ·mol-1）-4×463kJ·mol-1=-482kJ·mol-1。
热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-482kJ·mol-1。
练习3:利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)的反应过程中能量的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.生成1 mol CH3OH(g)吸收91 kJ能量
B.用碳制备原料气CO、H2的反应属于放热反应
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH，则释放的
　热量更少
C
练习4：下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)+1/2O2 (g)=CO(g) ΔH2
②H2(g)+1/2O2 (g)=H2O(l) ΔH3 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH4
③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH5 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq) ΔH6
A.① B.③ C.②③ D.①②③
C
焓变大小比较时的注意点
1、吸热反应的ΔH为正值，放热反应的ΔH为负值，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH
2、放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小
3、对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以，实际放出（或吸收）的热量小于相应的ΔH的绝对值
4、燃烧越充分，放出的热量越多

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