新课标人教版化学必修Ⅱ

第二章　第一节 化学能与热能( 第 3 课时）

三、化学能的应用 利用热量进行生活、生产和科研。 利用热能使很多化学反应得以发生。

如：

科学视野 生物体中的能量转化 糖类在生物体内发生的氧化还原反应与体外的燃烧本质相同，最终产物一样（都是二氧化碳和水），都是放热反应，所放出的能量也相等。只是二者反应条件不同。

【自主学习】

启示：生物化学过程在利用“能源”上更为合理、有效。

科学视野人类利用能源的三个阶段1 、柴草时期：以树枝杂草为主要能源2 、化石能源时期：以煤、石油、天然气为主要能源3 、多能源结构时期：可再生能源、清洁能源

练习：指出下列说法的正误 Ａ、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。 Ｂ、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。 Ｃ、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。 Ｄ、柴草的燃烧与化学能无关。 Ｅ、人类的文明程度与人均耗能无关。

对对

不对 不对不对

1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化 ,而这种能量变化又通常表现为热能变化。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3、化学反应中能量转化遵循能量守衡原则。

【本节小结】

【归纳小结】一个化学反应是为放热反应还是吸热反应取决于：

取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小，即取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

常见的放热反应和吸热反应放热反应

所有燃烧中和反应溶液里的置换一般的化合反应 特殊的分解

吸热反应电离强碱与铵盐一般的分解特殊的化合

一、反应热1 、定义：在化学反应过程中放出或吸收的热量

符号：△ H 单位： KJ/mol△H < 0 表示放热反应△ H > 0 表示吸热反应2 、计算方法：反应物的总能量减去生成物的总能量所得的数值3 、分类：①燃烧热，②中和热

3 、分类：①燃烧热，②中和热① 燃烧热在 101KPa 时， 1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热② 中和热在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成 1mol 水所释放的热量叫中和热。室温下中和热约为 57.3KJ/mo

l中和反应，燃烧反应均为放热反应

有关反应热的计算【例 1 】 25℃ 、 101kPa 时，使 1.0 g 钠与足量的氯气反应，生成氯钠晶体并放出 17.87 k

J 的热量，求生成 1 mol 氯化钠的反应热。【解】 Na(g) + ½ Cl2(g) ==NaCl(s)17.87 kJ / 1g × 23 g / mol = 411 kJ / mol答：生成 1 mol NaCl 时放出热量 411 kJ 。

有关燃烧热的计算【例 2 】乙醇的燃烧热△ H= -1366.8 kJ/ mol ，在 25℃ 、 101kPa 时， 1 kg 乙醇充分燃烧后放出多少热量？【解】 n(C2H5OH)= 1000 g / 46g/mol =21.74mol 1 kg C2H5OH 燃烧后产生的热量： 1366.8 kJ/ mol× 21.74mol=2.971 ×10 4kJ

答： 1 kg C2H5OH 燃烧后放出 2.971 ×10 4kJ的热量。

二、盖斯定律 1840 年，瑞士化学家盖斯（ G ． H ． Hes

s ）通过大量实验事实证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。 换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。

看下面的图理解盖斯定律 某人从山下 A 到达山顶 B ，无论是翻山越岭攀登而上，还是坐缆车直奔山顶，其所处的海拔都高了 300m 即山的高度与 A 、 B 点的海拔有关，而与由 A 点到达 B 点的途径无关 这里的 A 相当于反应体系的始态， B 相当于反应体系的终态 . 山的高度相当于化学反应的反应热

用能量守恒定律论证盖斯定律 先从始态 S 变化到到终态 L ，体系放出热量（△ H1<0 ），然后从 L到 S ，体系吸收热量

( H△ 2>0) 。 经过一个循环，体系仍处于 S 态，因为物质没有发生变化，所以就不能引发能量变化，即△

H1+ H△ 2≡0

盖斯定律在科学研究中的重要意义 有些反应进行得很慢 有些反应不容易直接发生 有些反应的产品不纯（有副反应发生） 这些都给测量反应热造成了困难 利用盖斯定律可以间接地把它们的反应热计算出来

C （ s ） + ½ O2 （ g ） =CO （ g ）因为 C燃烧时不可能完全生成 CO ，总有一部分 CO2 生成，因此这个反应的 ΔH 无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案计算该反应的 ΔH 。

提示（ 1) C (s) + O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol (2) CO (g) + ½O2(g) = CO2(g) △H3=-283.0 kJ/mol

△H1= H△ 2+ H△ 3

△H2 = H△ 1- H△ 3

= -393.5 kJ/mol -(-283.0 kJ/mol) = -110.5 kJ/mol

C (s) + ½ O2 (g) = CO2(g) △H=-110.5 kJ/mol

应用盖斯定律的计算【例 3 】已知下列反应的反应热为 ⑴ CH3COOH (l) + 2O2(g) == 2CO2(g) + 2H2O(l)

△H1= -870.3 kJ/mol ⑵ C(s) + O2 (g) == CO2(g)

△H2= -393.5 kJ/mol ⑶ H2(g) + ½ O2(g) == H2O(l)

△H3= -285.8 kJ/mol试计算下述反应的反应热：2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l)

【解】分析各方程式的关系，知 将方程式按 2[ + ] - ⑵ ⑶ ⑴组合得上述反应方程式即：△ H = 2[ H△ 2 + H△ 3] - H△ 1

△H =2[(-393.5kJ/mol) + (-285.8kJ/mol)]

-(-870.3kJ/mol) = - 488.3kJ/mol答：反应 2C(s) + 2H2 (g) + O2 (g) == CH3COOH (l)

反应热为 - 488.3kJ/mol

1 、下列物质加入水中，显著放热的是（ ） A 、生石灰 B 、固体 NaOH C 、无水乙醇 D 、固体 NH4NO32 、在相同温度下，下列两个反应放出的热量分别一 Q1 和 Q2 表示： （ ） 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)+Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+Q2 A 、 Q1 > Q2 B 、 Q1 < Q2 C 、 Q1 = Q2 D 、无法计算

AB

B

3 、电解质电离要吸收热量，分别用 40g 氢氧化钠和盐酸、醋酸溶液完全反应，放出的热量 （ ）A 、相等B 、前者大于后者C 、前者小于后者D 、无法判断

B