俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。优秀有创意的教案要怎样写呢？下面的内容是小编为大家整理的化学键与化学反应中的能量变化学案（鲁科版必修2），欢迎大家与身边的朋友分享吧！

第3课时　化学键与化学反应中的能量变化
一、化学能与热能的相互转化
1．实验探究
实验操作实验现象结论
①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管，手感到热
③用温度计测得反应后温度升高该反应放出热量
闻到刺激性气味，烧杯壁发凉，玻璃片和烧杯黏在一起，混合物呈糊状该反应吸收热量
混合后溶液温度比原来的两种溶液的温度高该反应放出热量

2.实验结论
每一个化学反应都伴随着能量变化，有的释放能量，有的吸收能量。
(1)放热反应和吸热反应的概念
①放出热量的化学反应为放热反应。
②吸收热量的化学反应为吸热反应。
(2)常见的吸热反应和放热反应
①常见的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与水或酸的反应、大多数化合反应。
②常见的吸热反应有：大多数分解反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、C＋CO2=====高温2CO、C＋H2O(g)=====高温CO＋H2等。
例1　下列说法正确的是()
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应　②放热反应在常温下一定很容易发生　③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小　④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行
A．只有③④B．只有①②
C．①②③④D．②③④
考点　化学能与热能的相互转化
题点　多角度认识吸热反应与放热反应
答案　A
解析　加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铜在氯气中燃烧；放热反应在常温下不一定容易发生，如N2与H2合成NH3；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；需要加热才能发生的放热反应，如果反应放出的热量达到反应所需要的热量，停止加热反应也能继续进行，如Fe＋S=====△FeS。
易错警示
(1)“三个不一定”
①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；
②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；
③吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)28H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(2)化学反应必然有能量变化，但有能量变化的过程不一定发生化学反应。
例2　下列反应过程中的能量变化与如图一致的是()
A．2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3
B．C＋CO2=====高温2CO
C．CaCO3=====高温CaO＋CO2↑
D．C＋H2O(g)=====高温CO＋H2
答案　A
解析　A项，铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，正确；B、C、D三项均为吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，错误。
规律总结
判断反应放热或吸热的依据是根据反应物和生成物总能量的相对大小。①放热反应：反应物总能量生成物总能量；②吸热反应：反应物总能量生成物总能量。
二、化学反应中能量变化的原因分析
1．化学反应中能量变化与化学键的关系——微观角度
(1)化学反应过程
(2)化学反应中能量变化的原因
(3)根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时能量的变化情况
①断裂1molH2和12molO2中的化学键吸收的总能量：436kJ＋249kJ＝685kJ。
②形成1molH2O时释放的总能量：930kJ。
③燃烧1molH2生成水蒸气时放出能量245kJ。
2．化学反应的能量变化与物质内部能量的关系——宏观角度
图示
能量相对大小反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量

3.化学反应中能量的转化形式
主要是化学能与热能之间的相互转化，也有其他形式的能量转化，如化学能可以转化成光能、电能等。

放热反应与吸热反应比较
类型
比较放热反应吸热反应
定义放出热量的反应吸收热量的反应
形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
图示

例3　硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：①SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑；
精炼硅：②Si＋3HCl=====高温SiHCl3＋H2；
③SiHCl3＋H2=====高温Si＋3HCl。
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：
(1)①是反应，②是反应，③是反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
考点　化学能与热能的相互转化
题点　常见的吸热反应与放热反应
答案　(1)吸热　放热　吸热　(2)小于
解析　(2)因为反应②是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。
例4　已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121kJ，且氧气中1molO==O键完全断裂时需要吸收能量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收的能量为()
A．920kJB．557kJ
C．436kJD．188kJ
考点　化学反应中能量变化与化学键的关系
题点　利用化学键求算化学反应中的能量变化
答案　C
解析　由1gH2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121kJ可知：2gH2(即含1molH—H键)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121kJ×2＝242kJ。由化学方程式：H2(g)＋12O2(g)点燃,H2O(g)可设1molH—H键断裂吸收的能量为Q，则：Q＋12×496kJ－2×463kJ＝－242kJ，Q＝436kJ。
规律总结
反应中放出、吸收能量的计算：
吸收能量值＝E吸－E放；放出能量值＝E放－E吸。
E吸表示反应物断裂化学键吸收能量，E放表示生成物形成化学键释放能量。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)化学反应过程中不一定都有能量变化()
(2)镁带燃烧时，化学能全部转化为热能()
(3)有能量放出的变化都是放热反应，吸收能量的变化都是吸热反应()
(4)对于放热反应2H2＋O2=====点燃2H2O来说，断裂1个H—H键和1个O==O键所吸收的能量小于形成1个H—O键所放出的能量()
(5)由O＋O―→O2(放出能量493kJ)和N＋N―→N2(放出能量946kJ)可得在常温下氮气比氧气稳定()
考点　化学能与热能的相互转化
题点　化学反应中能量变化的相关综合
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．下列关于反应能量的说法中正确的是()
A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．已知反应：Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)为放热反应，则反应物总能量生成物总能量
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2，则2E1＝E2
答案　B
解析　化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等，A项错误；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，C项错误；分子变成原子需要破坏化学键，吸收能量，2E1E2，D项错误。
3．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。这现象说明了()
A．该反应是吸热反应
B．该反应是放热反应
C．铁粉和硫粉在常温下可以发生反应
D．硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量
考点　化学能与热能的转化
题点　吸热或放热反应的实验或探究
答案　B
解析　反应发生后停止加热，反应仍可持续进行说明反应为放热反应，A错误，B正确；反应需要加热才能发生，常温下不能进行，C错误；反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，D错误。
4．下列说法正确的是()
A．任何化学反应都伴随着能量的变化
B．H2O(g)―→H2O(l)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化
C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D．对于如图所示的过程，是吸收能量的过程
答案　A
解析　任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变化，A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图像可知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，D项错误。
5．根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是()
A．H2O分解为H2与O2时放出热量
B．生成1molH2O时吸收热量245kJ
C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系：乙甲丙
D．氢气和氧气的总能量小于水的能量
答案　C
解析　根据能量变化可知，1molH2与12molO2断键时吸收685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应，则H2O的分解是吸热反应。
6．已知断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1molNH3需要(填“放出”或“吸收”)kJ的热量。
答案　放出　46
解析　根据化学方程式N2＋3H2??????高温、高压催化剂2NH3，生成1molNH3时需要消耗0.5mol的N2和1.5mol的H2。因此在上述的反应过程中断裂0.5molN≡N键和1.5molH—H键，共吸收热量0.5×946kJ＋1.5×436kJ＝1127kJ；形成1molNH3中的3molN—H键，共放出热量3×391kJ＝1173kJ。因为1173kJ＞1127kJ，因此反应放热，共放出1173kJ－1127kJ＝46kJ的热量。
[对点训练]
题组一　化学能与热能的相互转化
1．下列反应一定属于放热反应的是()
①H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应　②Mg与CH3COOH溶液的反应　③燃烧反应　④中和反应　⑤复分解反应
A．仅①②③B．仅①②④
C．仅①②③④D．仅③④⑤
答案　C
解析　金属与酸的置换反应、中和反应、所有燃烧反应都是放热反应；复分解反应则不一定是放热反应。
2．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()
A．锌粒与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与CO2反应
C．甲烷在氧气中的燃烧反应
D．Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
答案　B
解析　锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应；Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但元素的化合价无变化，是非氧化还原反应；灼热的木炭与CO2的反应既属于吸收能量的反应，又属于氧化还原反应。
3．下列说法中正确的是()
A．化合反应均是放热反应，分解反应均是吸热反应
B．燃料的燃烧反应均是放热反应
C．干冰的升华是吸热反应
D．需要点燃或加热的化学反应一定是吸热反应
答案　B
解析　A项，C＋CO2=====高温2CO是化合反应，但需要吸热，2H2O2===2H2O＋O2↑是分解反应，但放出热量，错误；B项，物质之所以被用做燃料，就是因为它易燃烧并放出热量，正确；C项，吸热反应属于化学反应，干冰升华不是化学反应，错误；D项，化学反应是吸热反应的决定因素是反应物的总能量低于生成物的总能量，而与化学反应发生的外部条件无关，错误。
题组二　化学反应中能量变化与物质内部能量的关系
4．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()
A．碳酸钙受热分解
B．乙醇燃烧
C．铝与氧化铁粉末反应
D．氧化钙溶于水
答案　A
解析　生成物总能量高于反应物总能量则说明反应过程需要吸收能量。
5．等质量的固态硫和硫蒸气分别在相同条件下完全燃烧，放出的热量()
A．前者多B．后者多
C．二者相等D．无法比较
答案　B
解析　等质量的硫蒸气本身具有的能量高于等质量的固态硫，B项正确。
6．已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列叙述正确的是()
A．该反应为放热反应
B．该反应为吸热反应
C．反应物的总能量高于生成物的总能量
D．该反应只有在加热条件下才能进行
考点　化学反应中能量变化与物质能量的关系
题点　由图像分析化学反应中的能量变化
答案　B
7．已知化学反应2C(s)＋O2(g)=====点燃2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)=====点燃2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)()
A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量
C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量
D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
考点　化学键与化学反应中的能量变化与物质能量的关系
题点　由物质的能量认识化学反应中的能量变化
答案　A
解析　放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，所以C＋O2=====点燃CO2必然是放热反应，B、C两项正确；12gC并不代表反应物的全部，O2也是反应物，A项不正确；由于C――→O2CO放热、CO――→O2CO2放热，所以C――→O2CO2比C――→O2CO放出的热量要多，D项正确。
8．(2017石家庄高一检测)金刚石与石墨是碳元素的两种结构不同的单质，彼此互称同素异形体。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石要吸收1.895kJ的热能。据此判断在100kPa压强下，下列说法正确的是()
A．金刚石比石墨更稳定
B．石墨比金刚石更稳定
C．1mol金刚石比1mol石墨的总能量低
D．1mol金刚石转变为石墨需要吸收1.895kJ能量
考点　化学键与化学反应中能量变化与物质能量的关系
题点　化学反应中能量变化与物质的稳定性
答案　B
解析　1mol石墨转化为金刚石吸收1.895kJ的热能，说明金刚石的能量高于石墨，石墨稳定，A项不正确，B项正确，C项不正确；1mol金刚石转变为石墨时要放出1.895kJ的能量，D项不正确。
题组三　化学反应中能量变化与化学键的关系
9．下列对化学反应的认识中错误的是()
A．会引起化学键的变化
B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的变化
D．必然伴随着能量的变化
答案　C
解析　化学反应不一定引起物质状态的变化，如氮气与氢气化合生成氨气无状态变化。
10．氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是()
A．Q1＋Q22Q3B．Q1＋Q2Q3
C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3
答案　A
解析　由于Cl2和H2反应生成HCl要放出热量，所以Q1＋Q22Q3。
11．已知断开1molH—H键吸收的能量为436kJ，形成1molH—N键放出的能量为391kJ，根据化学方程式N2＋3H2??????高温、高压催化剂2NH3，反应完1molN2放出的能量为92.4kJ，则断开1molN≡N键需吸收的能量是()
A．431kJB．945.6kJC．649kJD．869kJ
考点　化学键与化学反应中能量变化的关系
题点　由化学键的变化计算反应中的能量变化
答案　B
解析　设断开1molN≡N键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量＝形成新键放出的能量－断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。
12．(2017汕头高一检测)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图表示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是()
A．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ
B．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量
C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
考点　化学变化中的能量变化与化学键的关系
题点　多角度认识化学变化中的能量变化
答案　B
解析　反应热就是断裂旧化学键吸收的能量和形成新化学键所放出的能量的差值，所以该反应的反应热是946kJmol－1＋498kJmol－1－2×632kJmol－1＝180kJmol－1，所以该反应是吸热反应，选项A不正确，选项B正确；氮气和氧气反应需要在高温或放电条件下进行，选项C不正确；NO不是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液不反应，选项D不正确。
[综合强化]
13．某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。
(1)在实验中发现反应后①中温度升高，由此可以判断①中反应是热反应；②中温度降低，由此可以判断②中反应是热反应，反应过程(填“①”或“②”)的能量变化可用下图表示。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式：。
(3)根据能量守恒定律，②中反应物的总能量应该(填“高于”或“低于”)其生成物的总能量。
答案　(1)放　吸　①　(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(3)低于
解析　(1)反应后①中温度升高，②中温度降低，说明①中反应为放热反应，②中反应为吸热反应。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
(3)②中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，②中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量。
14．(2018周口高一检测)在25℃、101kPa的条件下，断裂1molH—H键吸收436kJ能量，断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量，形成1molH—Cl键放出431kJ能量。H2＋Cl2=====点燃2HCl的化学反应可用下图表示：
(1)化学键断裂需要(填“释放”或“吸收”)能量。
(2)图中生成物成键共释放能量kJmol－1。
(3)该反应的反应物的总能量(填“大于”“等于”或“小于”)生成物的总能量，所以该反应是反应。
答案　(1)吸收　(2)862　(3)大于　放热
解析　该反应中断裂的化学键为H—H键和Cl—Cl键，共吸收能量：436kJmol－1＋243kJmol－1＝679kJmol－1，形成的化学键为H—Cl键，共释放能量：431kJmol－1×2＝862kJmol－1，由于放出的能量大于吸收的能量，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量。
15．如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验操作是①按图所示将实验装置连接好；②在U形管内加入少量红墨水，打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹；③在中间的试管里盛1g氧化钙，当滴入2mL左右的蒸馏水后，即可观察。
试回答：
(1)实验中能观察到的现象是
。
(2)该实验中①②操作之间必须进行的一步实验操作是
。
(3)实验中发生反应的化学方程式为
。
(4)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系：
。
答案　(1)U形管里的红墨水会沿开口端上升(其他答案合理均可)
(2)检查装置气密性
(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2
(4)1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量
解析　CaO和H2O的反应是放热反应，所以红墨水右高左低，且1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量。
16．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：
物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2
能量/kJ243193151432366298436

根据上述数据回答下列问题：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是(填字母)。
A．H2B．Cl2C．Br2D．I2
(2)下列氢化物中最稳定的是(填字母)。
A．HClB．HBrC．HI
(3)反应X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)是(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的能量最多的是。
(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？你的依据是。
答案　(1)A　(2)A　(3)放热　(4)Cl2
(5)能。元素的非金属性越强，则其生成的氢化物越稳定，且越容易生成，放出的热量越多
解析　(1)破坏1mol化学键所消耗的能量越大，其越稳定，本身的能量也越低。则H2、Cl2、Br2、I2中，H2的能量最低。(2)同(1)，消耗能量HClHBrHI，故HCl最稳定。(3)形成新键所放出的能量均大于X2、H2断键所消耗的能量，故均为放热反应。(4)以氯元素为例计算断开1molCl—Cl键和1molH—H键需要吸收的能量为243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molH—Cl键放出的能量为2×432kJ＝864kJ，所以在Cl2＋H2===2HCl反应中放出864kJ－679kJ＝185kJ的热量，同理可以计算在Br2＋H2===2HBr、I2＋H2===2HI反应中分别放出的热量为103kJ、9kJ。(5)可以从非金属元素非金属性的强弱进行判断。

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本段内容我设计为两个课时，第一课时侧重放热反应和吸热反应的定义，以及化学反应中热量变化的原因，第二课时侧重热化学方程式的概念及书写。
第一课时的学习目标：1、了解放热反应和吸热反应的概念。2.了解化学反应中热量变化的原因和实质。
教学手段采用演示实验与多媒体相结合，教学模式采用定向结构活动以及小组合作学习形式。教学方法采用启发、讨论和个人展示等。
本节课首先回顾化学反应速率、化学反应的限度，利用化学反应速率及化学反应限度的相关原理，可以指导人们如何更快、更多地获得目标产物，当然在获得目标产物的同时，也伴随着能量的变化，有的能量变化非常明显，这就说明利用化学反应不仅可以获得所需的物质，也可以获得所需的能量。
通过两个实验加深对化学反应中热量变化的感性认识，可以指导学生合作完成，实验过程中指导学生规范操作，注意观察实验现象并描述实验现象，突出热量的描述，再让学生展示化学方程式。做氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应实验时，可巩固铵根离子的检验，也可增加趣味实验，在小烧杯下放玻璃片，并滴数滴水，实验中发现烧杯和玻璃片粘在一块，激发学生思维的火花。
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然后通过多媒体展示，以图的形式呈现学生一目了然，增加了学生对内能的感性认识，还可通过日常生活中一些实例帮助学生理解。而键能的变化可通过键能计算，例如氢气燃烧生成水，计算发现，成键放出热量多，说明该反应自然是放热反应。
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第2课时　化学键与物质类别
一、离子化合物与共价化合物
1．离子化合物
(1)概念：含有离子键的化合物称为离子化合物。
(2)常见类型
①强碱：如NaOH、KOH等。
②绝大多数盐：如NaCl、K2SO4等。
③活泼金属氧化物、氢化物和过氧化物：如K2O、Na2O、MgO、NaH、CaH2、Na2O2等。
(3)性质
①离子化合物中离子键一般比较牢固，破坏它需要很高的能量，所以离子化合物的熔点一般较高，常温下为固体。
②离子化合物在溶于水或受热熔化时，离子键被破坏，形成自由移动的阴、阳离子，能够导电。
2．共价化合物
(1)概念：只含有共价键的化合物称为共价化合物。
(2)四种常见的共价化合物
①非金属氢化物：如NH3、H2S、H2O等。
②非金属氧化物：如CO、CO2、SO2等。
③酸：如H2SO4、HNO3等。
④大多数有机化合物：如CH4、CH3CH2OH等。
化学键与物质类别的关系
(1)四个“一定”
①离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
②含有离子键的物质一定是离子化合物。
③离子化合物中一定含有阴离子和阳离子。
④共价化合物中一定不含离子键，只含共价键。
(2)四个“不一定”
①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等。
②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。
③含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如NaOH、Na2O2等。
④含有共价键的分子不一定是共价化合物，如H2、O2等单质。
例1　下列有关化合物的说法正确的是()
A．含有共价键的化合物一定是共价化合物
B．分子中只有共价键的物质一定是共价化合物
C．非金属元素不能形成离子化合物
D．含有离子键的化合物一定是离子化合物
答案　D
解析　含有共价键的化合物不一定是共价化合物，离子化合物中可能含有共价键，A项错误；分子中只含共价键的物质可能是非金属单质，也可能是共价化合物，B项错误；非金属元素也可能形成离子化合物，如铵盐，C项错误；D项正确。
规律总结
(1)只含非金属元素的化合物可以是共价化合物，也可以是离子化合物，如H、N、O可以形成离子化合物NH4NO3、NH4NO2和共价化合物HNO3、HNO2。
(2)含金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物。
例2　(2017南阳月考)下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是()
选项ABCD
物质MgCl2CO2HClNaOH
所含化学键类型离子键、共价键共价键离子键离子键、共价键
所属化合物类型离子化合物共价化合物离子化合物共价化合物

答案　B
解析　A项，MgCl2仅含离子键；C项，HCl仅含共价键，是共价化合物；D项，NaOH含有离子键，是离子化合物。
方法总结——离子化合物和共价化合物的判断方法

二、物质的电子式及其应用
1．定义：在元素符号周围用“”(小黑点)或“×”(叉号)表示原子或离子的最外层电子的式子叫做电子式。
2．电子式的书写
(1)原子的电子式：
元素符号周围标明元素原子的最外层电子，每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布。例如：
镁原子：Mg；碳原子：；
氧原子：；氖原子：。
(2)简单阳离子的电子式：
简单阳离子是由金属原子失去电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。
(3)简单阴离子的电子式：
不但要画出最外层电子数，而且还应用“[　]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。例如：
氯离子：、硫离子：。
(4)复杂阴、阳离子的电子式：
复杂阴、阳离子要标明电子，用“[　]”括上，并在“[　]”右上角标明电性和电量，例如：
水合氢离子铵根离子

氢氧根离子过氧根离子
(5)离子化合物的电子式：
氧化钙：，氯化钙：，
硫化钾：。
(6)共价化合物的电子式：
水：，甲烷：，NH3：。
3．用电子式表示下列物质的形成过程
(1)NaCl：。
(2)MgBr2：。
(3)H2O：。
用电子式表示离子化合物或离子化合物的形成过程时，易出现的错误：
(1)漏标阴离子的括号，如将S2－的电子式错写为。
(2)给阳离子多标电子和括号，如将Al3＋的电子式错写为。
(3)漏标或错标离子的电荷，如将S2－的电子式错写为。
(4)将多个相同的离子归在一起，如将K2S的电子式错写为。

例3　下列电子式正确的是()
A．
B．
C．
D.
答案　C
解析　A项，应为；B项，应为；D项，应为。只有C项正确。
易错警示　
(1)写化合物电子式前需判断该化合物是离子化合物，还是共价化合物。
(2)离子化合物的每个离子的电子式都要单独写，不能合并，而且要符合相邻关系。
(3)离子的电子式要标离子所带的电荷数，阴离子和复杂阳离子的电子式要用[　]表示。
例4　(1)写出下列物质的电子式：
H2：____________，CO2：__________，Na2O：__________________，Na2O2：____________，KOH：____________。
(2)用电子式表示下列物质的形成过程：
①N2：________________________________________________________________________；
②HCl：________________________________________________________________________；
③CaBr2：_______________________________________________________________________；
④KF：________________________________________________________________________。
答案　(1)HH
　
(2)①
②
③
④
易错警示——用电子式表示物质形成过程时需要注意
(1)连接号必须使用“―→”，不能用等号。
(2)左边写出原子的电子式，右边写出共价分子或离子化合物的电子式。
(3)要和化学方程式区别开，形成过程只是表示由原子形成物质的过程，左侧不能写成物质的化学式。
离子化合物和共价化合物的比较
类型
项目　离子化合物共价化合物
定义含有离子键的化合物只含有共价键的化合物
构成微粒阴、阳离子原子
化学键一定含有阴、阳离子和离子键，如NaCl；可能含有共价键，如NH4Cl只含有共价键，一定不含阴、阳离子和离子键
常见物质①活泼金属氧化物
②强碱
③大部分盐①非金属氢化物
②非金属氧化物
③含氧酸
④大多数有机物

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)离子化合物不可能只含非金属元素()
(2)熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物()
(3)金属原子在化学反应中只能失去电子，所以只能形成离子键()
(4)所有的金属与非金属化合都形成离子化合物()
(5)SO3和水反应形成的化合物是离子化合物()
(6)Na2O2的电子式为()
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
2．下列各组物质中，都是共价化合物的是()
A．H2S和Na2O2
B．H2O2和CaF2
C．NH3和N2
D．HNO3和HClO
答案　D
解析　Na2O2、CaF2都是离子化合物，N2是单质，不是化合物，H2S、H2O2、NH3、HNO3和HClO均是共价化合物。
3．下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是()
A．KOHB．Br2C．MgCl2D．H2S
答案　A
解析　A选项中OH－中存在共价键；C选项中只含有离子键；而B、D都不是离子化合物。
4．氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠一定是离子化合物的是()
A．具有较高的熔点B．熔融状态下能导电
C．水溶液能导电D．常温下能溶于水
答案　B
解析　只要化合物中存在离子键必为离子化合物，而离子化合物区别于共价化合物的突出特点是熔融状态下能导电，故B正确；A项，具有较高的熔点，也可能为共价化合物，如SiO2；C项，水溶液能导电，可以是共价化合物，如硫酸；D项，能溶于水的化合物可以是离子化合物也可以是共价化合物。
5．(2018赣州市十四县联考)下列化学用语中，正确的是()
A．次氯酸的结构式：H—O—Cl
B．氮气的电子式：NN
C．CO2分子的电子式：O==C==O
D．用电子式表示氯化氢分子的形成过程：
考点　共价键与共价化合物
题点　常见物质结构式与电子式
答案　A
解析　Cl只能形成一对共用电子对，次氯酸的结构式为H—O—Cl，故A正确；氮气中存在氮氮叁键，氮气的电子式为NN，故B错误；二氧化碳属于共价化合物，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的电子式为，故C错误；氯化氢是共价化合物，不存在离子键，氢原子与氯原子之间形成1对共用电子，氯原子最外层有7个电子，氯化氢分子的形成过程：，故D错误。
6．C、H、O、Cl、Na五种元素相互结合，写出符合下列条件的化学式：
(1)由两种元素组成的离子化合物(写三种)：
________________________________________________________________________。
(2)由两种元素组成的共价化合物(写六种)：
________________________________________________________________________。
(3)由三种元素组成的离子化合物(写三种)：
________________________________________________________________________。
(4)由三种元素组成的共价化合物(写三种)：
________________________________________________________________________。
答案　(1)NaCl、Na2O、Na2O2
(2)CH4、H2O、H2O2、HCl、CCl4、CO2
(3)NaOH、Na2CO3、NaClO
(4)HClO、HClO4、H2CO3
(答案合理即可)
[对点训练]
题组一　离子化合物与共价化合物的判断
1．含有共价键的离子化合物是()
A．H2O2B．CaCl2
C．CCl4D．NaOH
答案　D
解析　A项，H2O2是只含共价键的共价化合物，错误；B项，CaCl2是只含离子键的离子化合物，错误；C项，CCl4是只含共价键的共价化合物，错误；D项，NaOH是含有离子键和共价键的离子化合物，正确。
2．已知下列各组元素中A、B两元素的原子序数，其中可形成AB2型离子化合物的是()
①6和8　②12和17　③20和9　④11和17
A．①③B．①②C．②③D．③④
答案　C
解析　在元素周期表中，ⅠA、ⅡA族的金属与ⅥA、ⅦA族非金属元素间可形成离子键，含离子键的化合物就是离子化合物。6和8形成的是CO2,12和17形成的是MgCl2,20和9形成的是CaF2,11和17形成的是NaCl。
3．根据物质的下列性质能肯定该物质为离子化合物的是()
A．水溶液能导电的化合物
B．由金属元素和非金属元素组成的化合物
C．在熔化状态下能导电的化合物
D．熔点高的物质
答案　C
解析　A项，共价化合物在水溶液中也可能导电，如HCl；B项，由活泼金属元素和活泼非金属元素组成的化合物为离子化合物，而某些金属性较弱的金属与非金属元素可能形成共价键，如AlCl3；C项，共价键在熔化状态下不断裂，在熔化状态下能导电的化合物一定是离子化合物；D项，熔点高的物质可能是共价化合物，如SiO2。
题组二　电子式的书写与正误判断
4．下列分子的电子式书写正确的是()
A．氨：B．四氯化碳：
C．氮气：NND．二氧化碳：
答案　C
解析　A项，应为；B项，应为；
D项，应为。
5．下列化合物电子式书写正确的是()
A．B．
C．D．
答案　D
解析　A项，应为；B项，应为；C项，应为。
6．下列用电子式表示物质的形成过程，正确的是()
A．
B．
C.
D．
考点　共价键与共价化合物
题点　用电子式表示典型物质的形成过程
答案　D
7．(2018河北香河县3月月考)下列表示物质结构的化学用语正确的是()
A．H、D、T表示同一种核素
B．MgCl2的形成过程
C．Cl－的结构示意图：
D．NH4Cl的电子式：
答案　B
解析　H、D、T是同一种元素的三种核素，故A错误；氯离子是由氯原子得一个电子形成，核电荷数仍为17，故氯离子的结构示意图为，故C错误；氯化铵为离子化合物，氯离子的最外层电子数必须标出，氯化铵正确的电子式为，故D错误。
题组三　离子化合物与离子化合物的综合
8．X元素的一个原子失去两个电子转移到Y元素的两个原子中去，形成Z，下列说法中不正确的是()
A．Z可以电离
B．Z可以表示为XY2
C．X形成＋2价阳离子
D．Z的电子式为
答案　D
解析　离子化合物均为电解质，故可以电离；离子化合物Z的电子式应由阴、阳离子组成，不是形成共用电子对，正确的电子式为。
9．(2018大同市一中3月月考)氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物，其中钠元素是＋1价；氢化钠与水反应生成H2和NaOH。下列叙述中不正确的是()
A．NaH的电子式为Na＋[H]－
B．NaH中氢元素的离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同
C．微粒半径：H－＜Li＋
D．NaH与H2O反应时，水作氧化剂
考点　离子键与离子化合物
题点　离子化合物的结构与性质
答案　C
解析　氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物，NaH的电子式为Na＋[H]－，A正确；NaH中氢元素的化合价为－1价，其离子的电子层排布与氦原子的电子层排布相同，B正确；锂离子和H－的电子层排布相同，但是锂离子的核电荷数比H－多，所以微粒半径：H－＞Li＋，C错误；NaH与H2O反应生成氢气和NaOH，在这个反应中只有氢元素的化合价发生了变化，NaH中H元素的化合价升高，被氧化做还原剂，水中H元素的化合价降低，被还原做氧化剂，D正确。
10．原子序数依次增大的元素a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a－的电子层结构与氦相同，b和c的次外层有8个电子，c－和d＋的电子层结构相同。下列叙述错误的是()
A．元素的非金属性次序为cba
B．a和其他3种元素均能形成共价化合物
C．d和其他3种元素均能形成离子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
答案　B
解析　由a的最外层电子数为1，a－的电子层结构与氦相同可知，a为H。b和c的次外层有8个电子，则b、c处于第3周期，又知b、c的最外层电子数分别为6、7，推知b、c分别为S、Cl。由c－和d＋的电子层结构相同可知，d为K。A项，S、Cl处于第3周期，Cl的原子序数大于S，则Cl的非金属性强于S；由H2S中S元素显－2价、H元素显＋1价可知，S的非金属性强于H，因此三种元素的非金属性次序为Cl＞S＞H。B项，H和S、Cl可形成共价化合物H2S和HCl，而H与K则形成离子化合物KH。C项，K和H、S、Cl均可形成离子化合物，分别为KH、K2S和KCl。D项，H、S、Cl的最高化合价分别为＋1、＋6和＋7，最低化合价分别为－1、－2和－1，因此三种元素各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6。
11．同主族元素形成的同一类型化合物，往往其结构和性质相似。PH4I是一种白色晶体，下列对PH4I的叙述中，正确的是()
A．它是一种共价化合物
B．它只含共价键
C．它不可能与NaOH溶液反应
D．它受热时，可能会分解产生有色气体
答案　D
解析　P、H之间形成共价键，PH＋4、I－以离子键结合，则PH4I中含有离子键、共价键，为离子化合物，故A、B项错误；NH4Cl能与NaOH反应，则PH4I可能与NaOH溶液反应，故C项错误；PH4I受热时会分解产生PH3、HI，均为无色气体，HI分解生成的碘单质为紫色气体，D项正确。
[综合强化]
12．请用序号完成下列问题：
①O2　②NaHSO4　③NH4Cl　④H2SO4　⑤Na2CO3
⑥Na2S
(1)这些物质中，只含共价键的是________。
(2)只含离子键的是________。
(3)既含共价键又含离子键的是________。
(4)属于离子化合物的是________，属于共价化合物的是________。
答案　(1)①④　(2)⑥　(3)②③⑤　(4)②③⑤⑥　④
解析　共价化合物和非金属单质(稀有气体除外)中只存在共价键；离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。故O2、H2SO4只存在共价键；NaHSO4、Na2CO3、NH4Cl中既存在离子键又存在共价键；Na2S中只存在离子键。
13．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白：
主族
周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族
2①②③
3④⑤⑥⑦⑧
4⑨⑩

(1)元素⑦的名称为________，在周期表中的位置________________。
(2)在最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是________，碱性最强的化合物的电子式是________。
(3)用电子式表示元素④和⑥的化合物的形成过程：______________________，该化合物属于________________________________________________________________________
(填“共价”或“离子”)化合物。
(4)写出一种由上述元素组成的既有离子键又有共价键的物质的化学式：________。
(5)⑥⑦⑨三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是____________(用离子符号表示)。
答案　(1)氯　第3周期ⅦA族
(2)HClO4　
(3)　离子
(4)Na2O2(答案合理即可)　(5)S2－＞Cl－＞K＋
解析　(1)根据元素周期表可知，⑦号元素位于周期表中的第3周期ⅦA族，故其为氯元素。
(2)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强；金属性越强其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
(3)④和⑥分别为Na元素和S元素，形成的是离子化合物。
(4)由上述元素组成的既存在离子键，又存在共价键的化合物有许多，如Na2O2等。
(5)核外电子排布相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径由大到小的顺序为S2－＞Cl－＞K＋。
14．随原子序数递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题：
(1)f在周期表中的位置是____________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示，下同)：________________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：________________________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：________________________。
(4)写出e的单质在空气中燃烧所得产物的电子式：______________________。
答案　(1)第3周期ⅢA族
(2)r(O2－)　r(Na＋)　HClO4　H2SO4
(3)、HCCH等其他合理答案均可)
(4)
解析　由题中图示及同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价的变化规律可推出八种短周期元素如下：
xyzdefgh
HCNONaAlSCl
(1)f为铝元素，在周期表中的位置为第3周期ⅢA族。(2)d、e常见离子分别为O2－、Na＋，两种离子的电子层结构相同，核电荷数越大的离子半径越小，故r(O2－)＞r(Na＋)；由于非金属性：Cl＞S，所以g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是HClO4＞H2SO4。(3)可组成四原子的共价化合物，有NH3、H2O2、C2H2等，其电子式分别为、HCCH。
15．已知五种元素的原子序数大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相等，其电子总数为30；D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题：
(1)写出五种元素的名称：
A：________，B：__________，C：__________，D：________，E：__________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程：
________________________________________________________________________。
(3)写出下列物质的电子式：
①D元素形成的单质：________；
②E与B形成的化合物：______________________；
③A、B、E形成的化合物：________；
④D与E形成的常见共价化合物：__________________。
答案　(1)钠　氧　硫　氮　氢
(2)
(3)①NN　②
③　④
解析　因为A、B离子的电子数相同，在电子总数为30的A2B型的离子化合物中，每个离子的电子数均为10，故可推知A为钠，B为氧。D和E可形成4核10电子的分子，且知原子序数为E＜D＜B＜A＜C，可得E为氢元素，D为氮元素；C与钠同周期，与氧同主族，故为硫元素。

化学反应与能量变化

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。怎么才能让教案写的更加全面呢？下面是小编帮大家编辑的《化学反应与能量变化》，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

教案

课题：第一章化学反应与能量

第一节化学反应与能量变化

授课班级

课时

2

教

学

目

的

知识

与

技能

1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式

过程

与

方法

1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法，2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力

情感

态度

价值观

激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点

重点

化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写

难点

焓变，△H的“+”与“-”，热化学方程式的书写

知

识

结

构

与

板

书

设

计

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化

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-1

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(thermochemicalequation)

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：H2(g)＋I2(g)2HI(g)；△H=－14.9kJ/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。

(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。

(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。

4．热化学方程式的应用

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

[引入]相信大家都听过这句名言：“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢？

阿基米德

[问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？

[讲]对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反应原理的学习

［板书］第一章化学反应与能量

第一节化学反应与能量变化

[回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化

［讲］化学键形成的时候放出能量，断裂的时候吸收能量；

[问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的？能否从微观的角度解释能量变化的原因？

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

[讲]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，即物质的变化常常伴随能量的变化

［投影］

［问］为什么化学反应过程中会有能量的变化？从两个角度来考虑：1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的？与能量有什么关系？2、反应物和生成物的相对能量的大小

［图像分析］1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量；断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量；

［讲］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，所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。

［过］断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的，可以在工具书上查到，这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了，在以上的例子中我们对反应的讨论和研究中，我们的研究对象是什么？反应物和生成物［讲］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［板书］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-1

［思考］我们看看△H的单位是kJ/mol，这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量？我们可以怎样计算△H的数值？

［讲］化学反应的过程同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少与发生反应的反应物质量及物质的量成正比。焓变的单位中的“mol”的基本单元不是某一反应物或生成物分子或原子，而是按热化学方程式所表示的那些粒子的特定组合。反应热就是“每摩尔”该特定组合完全反应的热效应

[讲]化学反应都伴随能量的变化，所以可以将化学反应分为两类。分析反应热之前，先弄清楚两个概念：环境和体系

[投影]

放热反应：体系环境

H

△H0为“-”Q0

吸热反应

体系环境

H

△H0为“+”Q0

[结论]△H和Q的角度不同，△H从体系的角度，Q从环境的角度

［讲］当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，反应为放热反应，使反应本身能量降低，规定放热反应△H为“一”，所以△H为“一”或△H＜0时为放热反应。上述反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，反应热测量的实验数据为184.6kJ/mol，与计算数据183kJ/mol很接近，一般用实验数据表示，所以△H=-184.6kJ/mol。

当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时，反应是吸热反应，通过加热、光照等方法吸收能量，使反应本身能量升高，规定△H为“＋”，所以△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应。

［投影］

[板书]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。

［讲］如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量，反应时就会以热能的形式放出，反之，则吸热。

[板书]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

［讲］化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小，稳定性越弱，能量就越高破坏它需要的能量就越小；生成物的键能越大，稳定性越强，能量就越低，释放的能量就越大，故需要放出能量，△H为负，反应之为正

[板书](3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和

［讲］△H有正负之分，因此比较△H大小时，要连同“+”、“-”包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量变化，则只比较数值大小。

[过渡]什么是化学反应热？如何表示？如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化？下面我们来学习热化学方程式。

[板书]二、热化学方程式(thermochemicalequation)

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：H2(g)＋I2(g)2HI(g)；△H=－14.9kJ/mol

[投影]例：H2(g)＋O2(g)=H2O(g)；△H=-241.8kJ/mol，表示lmol气态H2和mol气态O2反应生成lmol水蒸气，放出241.8kJ的热量。(在101kPa和25℃时)H2(g)十O2(g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol，表示lmol气态H2与mo气态O2反应在101kPa和25℃时，生成lmol液态水，放出285.8kJ的热量。

[小结]描述在一定条件下，一定量某状态下的物质，充分反应后所吸收或放出热量的多少。

［讲］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。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢？

[板书]2．书写热化学方程式的注意事项：

［讲］与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点：

［学生活动］阅读教材归纳、总结

[板书](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。

[讲]但中学化学中所用的△H的数据，一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明。但需注明△H的“＋”与“－”。热化学方程式一般不要求写条件

[投影]例如：H2(g)＋O2(g)=H2O(g)；△H=-241.8kJ/molH2(g)十O2(g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol

［讲］从上述两个热化学方程式可看出，lmolH2反应生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同？

[板书](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。

［讲］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“↑”、“↓”。

[投影]例如：H2(g)+C12(g)=2HCl(g)；△H=-184.6kJ/mol

H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)；△H＝－92.3kJ/mol

[板书](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。

［讲］我们还需要注意的是，热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是否真正完成。△H与反应完成的物质的量有关，而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少，并不表示物质的分子数或原子数，所以化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

[板书]4．热化学方程式的应用

[点击试题]已知在25℃，101kPa下，1g(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．；△H＝－48.40kJ/mol

B．；△H＝－5518kJ/mol

C．；△H＝+5518kJ/mol

D．；△H＝－11036kJ/mol

答案BD

［实践活动］中和反应反应热的测定

［投影］一、实验原理

［讲］中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。

［回顾］必修2第二章30页关于“中和热”的内容：

酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。

实验2-3：在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH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，并作好记录。

盐酸温度/℃

NaOH溶液温度/℃

中和反应后温度/℃

t(HCl)

t(NaOH)

t2数据处理：△H＝Q/n＝cm△t/n

其中：c＝4.18J/(g·℃)，m为酸碱溶液的质量和，△t＝t2－t1，t1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。

［投影］二、实验操作

［讨论］上述实验装置和操作存在哪些问题？——热量的散失

［投影］

［问］课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进？改进的目的是什么？

1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。

［思考与交流］课本第5页实验用品，想一想，每件用品的用途，NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？

为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用碱稍过量。

［讲］阅读课本第5页实验步骤，强调下列问题

［投影］注意事项：

1、为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。

2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。

3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。

4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。

5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。

6、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。

操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。

［投影］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(t2－t1)＝

思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？

2、计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n。

其中：c＝4.18J/(g·℃)，m＝m1＋m2＝100g，△t＝(t2－t1)＝，

n＝0.50mol·L－1×0.50mL＝0.025mol。△H＝

［总结］化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。

［随堂练习］

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）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol

（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol

（3）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol

（4）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol

则a、b、c、d的关系正确的是。

A、ac0B、bd0C、2a=b0D、2c=d0

3、沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是

A、2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol

B、CH4＋2O2＝CO2＋H2OΔH=－890kJ/mol

C、CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH=－890kJ/mol

D、1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2(g)＋H2O(l)

ΔH=-890kJ/mol

4、已知11molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；21molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ3由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是()A、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)

B、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH==183kJ/mol

C、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH==--183kJ/mol

D、氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH==--183kJ/mol吸热反应与放热反应的考查反应热大小的比较热化学方程式的书写教学回顾：

化学反应中的能量变化奥塞教案

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？考虑到您的需要，小编特地编辑了“化学反应中的能量变化奥塞教案”，仅供参考，希望能为您提供参考！

讲义三化学反应中的能量变化

一.反应热

1.反应热的有关概念

化学反应中，既发生物质变化又发生着能量变化，热能是能量变化的表现形式之一。在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。反应热用ΔH表示，单位为KJ/mol。

（1）在化学反应过程中，反应物总能量大于生成物总能量，总的变化过程是放热的叫放热反应，ΔH为“-”，或ΔH0。

（2）在化学反应过程中，反应物总能量小于生成物总能量，总的变化过程是吸热的叫吸热反应，ΔH为“+”，或ΔH0。

（3）化学反应不仅遵守质量守恒定律、电子守恒定律、而且也遵守能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热或者吸热，如果两者能量差比较接近，则放热或吸热不明显。

2.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。热化学方程式既表明了化学反应中的物质变化（包括物质聚集状态的变化），又表明了化学反应中的能量变化。

二.热化学方程式的意义和书写

1.热化学方程式与一般化学方程式的不同

（1）热化学方程式各物质前的化学计量数表示的为物质的量而不是分子数，所以该计量数可以是整数，也可以是分数。

（2）热化学方程式中。必须注明各物质的聚集状态。

因为物质的聚集状态不同，所具有的能量不同，反应热也就不同。如：

2H2O（g）+O2（g）==2H2O（g）；ΔH=-483.6KJ/mol

2H2O（g）+O2（g）==2H2O（l）；ΔH=-571.6KJ/mol

热化学方程式不用表明“↑”和“↓”。

（3）热化学方程式中必需注明ΔH以及“+”与“-”。

书写热化学方程式时除注意以上三点外，还需注明反应的温度和压强，因为ΔH与温度和压强有关。但一般ΔH数据是在101KPa和25℃时的数据，因此一般情况下不注明温度和压强，即默认情况下均为101KPa和25℃。

（4）热化学方程式是表明已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学是前面的化学计量数必须与ΔH相对应。如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。如：

如：①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ·mol－1

②C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－395.4kJ·mol－1

③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=－241.8kJ·mol－1

④H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=－285.8kJ·mol－1

⑤2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=－571.6kJ·mol－1

⑥H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=+241.8kJ·mol－1

从①和②对比，可以看出写出晶形的必要性。

③和④对比，可以看出写出状态的必要性。

④和⑤对比，可以看出计量数不同的热量变化。

③和⑥对比，可以看出反应方向与热量的关系。

三.燃烧热和中和热

1.燃烧热：在101KPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位：KJ/mol

所谓稳定的氧化物即该物质中所含的元素如C：CO2(g)H：H2O(l)S：SO2(g)N：NO2(g)Cl：HCl(aq)等。

常见的物质的燃烧热有表可查

2.中和热：在稀溶液中，酸碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。

强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应时，1molH+与1molOH-反应生成1molH2O，都放出57.3KJ的热量。

H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)；ΔH=-57.3KJ/mol

浓酸与浓碱或弱酸与弱碱溶液发生中和反应生成1molH2O，其反应热往往不等于57.3KJ/mol

四.盖斯定律

1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他指出：“若是一个反应可以分步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这就是在各反应于相同条件下完成市的有关反应热的重要规律——盖斯定律。

Hess定律的实际意义：有的反应虽然简单，但其热效应难以测得。例如：C+1/2O2=CO，是很简单的反应，但是难于保证产物的纯度，所以，反应热很难直接测定。应用Hess定律，可以解决这一难题。

已知：C(石墨)+O2(g)=CO2(g)（1）ΔH=－393.5kJ·mol－1

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)（2）ΔH=－238.0kJ·mol－1

（1）式－（2）式，得C(石墨)+1/2O2(g)=CO2(g)

ΔH=ΔH－ΔH=－393.5kJ·mol－1－（－238.0kJ·mol－1）=－110.5kJ/mol

例根据盖斯定律和下列数据，计算反应①的ΔH值：C+O2=CO；ΔH①C+O2=CO2ΔH=-393.5kJ/mol②CO+O2=CO2ΔH=-283kJ/mol③

ΔH2

ΔH3

ΔH1

C

CO2

（I）

CO

II

分析：将C作为起始状态，CO2作为最终状态，则由C生成CO2有下列两种途径：由图根据盖斯定律，得：ΔH1=ΔH2+ΔH3解：根据盖斯定律，反应②=①+③故ΔH1=-393.5+283=-110.5kJ/mol即反应①的反应热为110.5kJ/mol

练习：

1.热化学方程式中，各化学是前的计量数表示的意义正确的是（）

A.与一般的化学等程式相同

B.只表示物质的量

C.只表示物质的量的比

D.只表示分子个数

2.已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（）
　AH2O（g）＝H2（g）＋1/2O2（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1
　B2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－484kJ·mol－1
　CH2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）ΔH＝＋242kJ·mol－1
　D2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）ΔH＝＋484kJ·mol－1

3.甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量，则下列方程式中正确的是（）
　A．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；△H=－890kJ·mol－1
　B．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；△H=－890kJ·mol－1
　C．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；△H=+890kJ·mol－1
　D．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）；△H=+890kJ·mol－1

42克氢气完全燃烧生成液态水是放出285.8KJ热量，则下列热化学方程式正确的是（）

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，ΔH=285.8KJ/mol

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，ΔH=571.6KJ/mol

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，ΔH=-571.6KJ/mol

D.2H2+O2=2H2O，ΔH=-571.6KJ/mol

5.沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是
　A．2CH4(g)+4O2(g)→2CO2（g）+4H2O（1）；△H＝+890kJ·mol－1
　B．CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（1）；△H＝+445kJ·mol－1
　C.CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（1）；△H＝－890kJ·mol－1
　D.CH4（g）+O2（g）→CO2（g）+H2O（1）；△H＝－445kJ·mol－1

6.由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8KJ，写出该反应的热化学方程式：。若lg水蒸气变成液态水放热2.444KJ，则反应H2（g）+O2（g）=H2O（1）的△H=KJ·mol－1，氢气的燃烧热为KJ·mol－1。

7.已知：①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)，ΔH1=aKJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，ΔH2=bKJ/mol

③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，ΔH3=cKJ/mol

④2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，ΔH4=dKJ/mol

下列关系式正确的是（）

A.ac0B.bd0C.a=1/2b0D.2c=d0

8.已知31g白磷变成31g红磷放出18.39KJ热量，下列两个反应中：
4P（白磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s）△H=－Q1KJ/mol
4P（红磷，s）+5O2（g）＝2P2O5（s）△H=－Q2KJ/mol
Q1和Q2的关系为
　A．Q1＞Q2B．Q1＝Q2C．Q1＜Q2D．无法确定

9.已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=－393.51kJ·mol－1
C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=－393.41kJ·mol－1
据此判断，下列说法中正确的是（）
　A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
　B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
　C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
　D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高

10.已知甲烷燃烧和氢气燃烧的热化学方程式如下：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)；ΔH12H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；ΔH22H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；ΔH311.常温下取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2升（标准状况），经完全燃烧后恢复至室温，放出热量为（）A.0.4ΔH1+0.05ΔH3B.0.4ΔH1+0.05ΔH2C.0.4ΔH1+0.1ΔH3D.0.4ΔH1+0.2ΔH212.已知下列热化学方程式：
　C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5KJ／mo1
　2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6KJ／mo1
　现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浊气、固混合物在氧气中完全燃烧，共放出63.53KJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为（）
A．1∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶2

13.（05年高考理科综合能力测试（北京卷）CO、CH4均为常见的可燃性气体。
（1）等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是
（2）已知在101kPa时，CO的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下，若2molCH4完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6.30倍，CH4完全燃烧反应的热化学方程式是。
（3）120℃、101kPa下，amL由CO、CH4组成的混合气体在bmLO2中完全燃烧后，恢复到原温度和压强。
①若混合气体与O2恰好完全反应，产生bmLCO2，则混合气体中CH4的体积分数为
（保留2倍小数）。
②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL，则a与b关系的数学表示式是。

14.磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物P2O3和P2O5。3.1g的单质磷（P）在3.2g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XKJ热量。

（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学是表示）是，其相应的质量为g。

(2)已知单质磷的燃烧热为YKJ/mol，则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=

(3)写出1molP与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式：

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