人教版选修4第一章《化学反应与能量》教案
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普通高中化学新课程人教版选修4化学反应原理 第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化 教案学校:授课教师:所用课时:2课时 授课班级教学目标(一)知识与技能(1)了解反应热和焓变的含义(2)理解吸热反应和放热反应的实质 (3)书写表示化学反应热的化学方程式 (二)过程与方法从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因 (三)情感态度与价值观通过了解简单过程中的能量变化中的热效应教学重点和难点(一)教学重点(1)理解吸热反应和放热反应的实质 (2)书写表示化学反应热的化学方程式 (二)教学难点书写表示化学反应热的化学方程式教学用具多媒体课件教 学 预 设教学生成核心环节活动设计设计意图环节一复习必修相关内容教师活动学生活动提问:1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?什么是放热反应?能作图吗?2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?什么是吸热反应? 能作图吗?复习回忆,总结归纳,分析作图做好必修与选修的衔接教学环节二 反应热与焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。
符号: ΔH ,单位:kJ/mol 或 kJ•mol -1∆H 为“-” 为放热反应∆H 为“+”讨论、思考、提问准确无误地 掌握概念核心环节 活动设计意图环节三教师活动学生活动相同的。
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。
环节三盖斯定律的应用讲评练习:1同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。
现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。
已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式________________。
第一节化学反应与能量的变化教学目标: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变化,而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少取决于反应物和生成物的质量;3、了解反应热和焓变的涵义;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:培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题的能力及热化学方程式的书写技能训练。
情感态度与价值观:培养理论联系实际的科学态度和保护环境,节约能源的意识。
教学重点:反应热的涵义,热化学方程式的书写方法和应用教学难点:△H的“+”与“—”,热化学方程式的书写。
课时安排:2课时第一课时反应热第二课时热化学方程式的书写方法和应用教学方法:读、讲、议、练,启发式,多媒体辅助教学教学过程:第一课时反应热【复习引入】高一时曾做过铝片与盐酸、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应实验。
在这两个实验当中,能量有哪些变化?为什么?在我们学过的化学反应当中,还有哪些反应伴随着能量变化?请同学们讨论交流以下问题:1、化学反应必定伴有能量变化,化学反应过程中当时放出能量,当时吸收能量。
2、从能量的角度看,断裂化学键要,形成化学键要,一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于。
【讲解】通过以上讨论知道,在化学反应中,常伴有能量的变化,现在我们就来学习化学反应中的能量变化。
【板书】第一节化学反应与能量变化一、反应热、焓变【阅读】阅读教材相关内容,回答下列问题:1、定义:在化学反应过程中或的热量,通常叫做反应热。
2、符合:用表示。
3、单位:一般采用。
4、可直接测量,测量的仪器叫量热计。
5、反应热产生的原因。
(学生阅读后回答,教师板书)【思考】例如:H 2(g)+Cl2(g)2HCl(g)实验测的1mol H2与1mol Cl2反应生成2molHCl时放出184.6KJ的热量,从微观的角度如何解释?【阅读】教材第2页图【分析】(1)化学键断裂时需要吸收能量,吸收总能量为:436KJ+243KJ=679KJ(2)化学键形成时需要释放能量,释放总能量为:431KJ+431KJ=862KJ(3)反应热的计算:862KJ—679KJ=183KJ【讲述】任何化学反应都有反应热,这是由于反应物中旧化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而吸收能量,当原子重新组成生成物新化学键形成时,又要释放能量,新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的能量的差就是此发应的反应热。
人教版高中化学选修4教案:化学反应与能量第一课时一、基本说明1.教学内容:人民教育出版社出版高中化学选修4《化学反应原理》2.所属的章节:第一章化学反应与能量第3节化学反应热的计算3.教学课时:第1课时二.教学目标1.知识与技能(1)能根据热化学方程式、燃烧热等进行有关反应热的简单计算。
(2)理解盖斯定律的意义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
2.过程与方法(1)对已学知识进行再探究,运用对比归纳法进行知识提炼。
(2)结合教材引导学生从途径角度、能量守恒角度论证盖斯定律,培养分析、概括能力。
(3)通过热化学方程式和盖斯定律的有关计算,培养计算能力。
3.情感态度与价值观(1)在概念辨析中探究常见化学反应热的计算类型,感受科学探究后的收获。
(2)体会反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。
三.教学重点、难点常见化学反应热的计算,盖斯定律的应用四.板书设计第三节化学反应热的计算一. △H=E(生成物)-E(反应物)二. 根据热化学方程式计算三. 根据燃烧热计算 Q(放) = n(可燃物)╳ 燃烧热四. 盖斯定律1. 内容2. 意义3. 应用方法:(1)"方程式消元"法(2)"模拟路径"法五.教学过程教师活动学生活动设计意图引入:引导学生对已学知识再探究。
[板书]一.△H=E(生成物)-E(反应物)△H0,吸热思考与讨论:1.(1)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的反应热△H相同吗(2)已知S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1 ΔH3B.ΔH1 ΔH3[针对练]:已知:H2O(g)= H2O(l)ΔH1C2H5OH(g) = C2H5OH(l)ΔH2C2H5OH(g)+3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3 则C2H5OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(l)的反应热ΔH4的正确表达式是()A.ΔH4 = ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3B.ΔH4=2(1)(ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3)C.ΔH4 = 2(1)ΔH 1- 2(3)ΔH 2+2(1)ΔH 3D.ΔH4=3ΔH 1-ΔH 2+ΔH 3体会化学计算是运用数学工具从"量"的方面研究物质及其变化规律。
第一章化学反应与能量教学目标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.了解反应热和焓变的涵义、符号和一般采用的单位。
3.认识能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少取决于反应和生成物的质量。
4.认识热化学方程式的意义。
(第一讲)化学反应与能量的变化知识点一、焓变(反应热)1.概念:化学反应过程中所放出或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”2.符号:ΔH3.单位:kJ/mol知识点二、吸热反应与放热反应1.分析反应物与生成物总能量相对大小(关注反应前后的状态)ΔH =生成物总能量—反应物总能量;____热反应△H>0 ____放热反应△H<0拓展:物质三态间的能量大小2.分析键能(关注反应过程)化学变化一定生成新的物质。
形成新的化学键,故必然要破坏旧的化学键。
化学反应在本质上来说也就是旧键的断裂和新键的形成过程。
E 1为旧化学键断裂吸收能量,也表示反应的活化能。
E2为新化学键形成放出能量,能量差E2-E 1表示反应热。
ΔH=反应物总键能—生成物总键能注:(1)某化学键键能 = 断开1mol该键需要吸收的能量 = 形成1mol该键能放出的能量(2)存在化学键断裂的过程不一定是化学反应3.常见吸放热反应(1)放热反应①所有的燃烧反应②所有的中和反应③活泼金属单质与水或酸的反应④大部分化合反应(2)吸热反应①大部分分解反应②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O BaCl2+2NH3↑+10H2O③C+H2O CO+H2 ④CO2+C2CO注:反应的热效应与反应条件无关1.已知反应A+B C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( C )A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的能量总和一定高于C和D的能量总和D.因该反应为放热反应,故不必加热就可自动进行2.已知破坏1 mol H—H 键、Cl—Cl 键、H—Cl 键分别需要吸收436 kJ、243 kJ、432 kJ 能量,则由H2与Cl2生成1 mol HCl 总的过程需要( C )A.放热185 kJ B.吸热185 kJ B.吸热185 kJC.放热92.5 kJ D.吸热92.5 kJ D.吸热92.5 kJ3.由右图分析,有关叙述正确的是( D )A.A→B+C 和B+C→A 两个反应吸收或放出的能量不等B.A→B+C 是放热反应C.A 具有的能量高于B 和C 具有的能量总和D.A→B+C 是吸热反应,则B+C→A 必然是放热反应知识点三、反应热大小比较(1)同一反应——生成物的状态不同时:A(g)十B(g)=C(g);△H1<0 A(g)+B(g)=C(1);△H2<0△H2<△H1因为C(g)=C(1);△H3<0(2)同一反应——反应物状态不同时:S(g)+O2(g)=SO2(g);△H1<0 S(s)+O2(g)=SO2(g);△H2<0△H1<△H2因为S(g)>S(s);△H3<0(3)两个有联系的不同反应相比:C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1<0 C(s)+ O2(g)=CO (g);△H2<0 定有△H1 < △H2。
2021人教版选修4第一章《化学反应与能量》word教案第一节化学反应与能量的变化学习过程1:引言:我们明白:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有、多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:有能量的开释或吸取是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。
化学反应的实质确实是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。
旧键断裂需要吸取能量,新键形成需要放出能量。
而一样化学反应中,旧键的断裂所吸取的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而那个差值确实是反应中能量的变化。
因此化学反应过程中会有能量的变化。
反应热焓变化学反应过程中所开释或吸取的能量,都能够热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。
符号:ΔH ,单位:kJ/mol 或kJ•mol-1∆H为“-”为放热反应∆H为“+”为吸热反应摸索:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变化?升高依旧降低?规定放热反应的ΔH为“-”,是站在谁的角度?体系依旧环境体系与环境被研究的物质统称为体系,体系以外的其他部分称为环境。
(放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0∆H=E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)- E(生成物的键能)究物质反应的能量变化多少也与物质的量的多少有关。
比如一摩尔固态碳完全燃烧所开释的能量是两摩尔固态碳所放出的能量的二倍。
因此我们引入焓变即反应热。
即化学反应过程中放出或吸取的能量。
标准状况下,1摩尔氢气完全燃烧生成液态水时放出285.8KJ热量。
然而如此表达不能让人一目了然。
因此我们引入热化学方程式。
H2(g)+ 1/2O2(g)==H2O(l) ΔH= —285.8kj/mol(关于那个化学反应体系来说是放热反应,体系能量降低,减少了能量,因此用“—”号表示放出能量。
一、1 化学反应与能量的变化【教学目标】一、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。
二、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的内在原因的方法,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。
三、情感态度与价值观: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。
【教学重点】化学反应中的能量变化;热化学方程式的书写。
【教学难点】焓变,△H的“+”与“—”,热化学方程式的书写。
【教学方法】视频引入、逐步抽象、揭示实质、清晰脉络关系、结合练习【教学用品】大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板、环形玻璃搅拌棒、多媒体0.50molL盐酸、0.55molL氢氧化钠溶液【教学课时】4课时【教学过程】第一课时旧知识的温习(化学能与热能的转化)〖教学流程〗温习课本→总结知识点→数据分析→习题强化→归纳方法→练习巩固。
(温习)化学能与热能的转化(总结)一、化学反应的本质和特征二、化学反应中的能量变化1.化学反应中发生能量变化的主要原因:化学键的断裂和形成。
断键吸热,成键放热。
(微观)(1)旧化学键断裂时需要吸收能量来克服原子间的相互作用,形成新化学键时由于原子间的相互作用而放出能量。
即化学反应的热效应来源于反应过程中化学键断裂和形成时的能量变化。
(2)形成和断裂相同数量的某种化学键,放出和吸收的能量相等。
(3)键能越大,物质储存的能量就越低,物质越稳定。
(4)同一类型反应中(如卤素单质和氢气反应),在相同状况下,生成一定量的某种物质时放出的能量越多,生成的物质就越稳定。
第一章第一节化学反应与能量的变化(1)1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量。
(2)0.5molCu(固态) 与适量O2(气态) 反应, 生成CuO(固态), 放出78.5 kJ的热量。
2、在200℃、101kP时,1molH2与碘蒸气作用生成HI反应,科学文献表示为:200℃H2(g)+I2(g)========= 2HI(g)△H=-14.9kJ/mol101KPa以上化学方程式指出了反应时的和;括号中的符号表示反应物或生成物的。
3、在25℃、101kPa时,有两个由H2和 O2 化合成1mol H2O的反应,一个生成气态水,一个液态水,化学方程式如下:H2(g)+1/2 O2(g) = H2O(g)△H=-241.8Kj/molH2(g)+1/2 O2(g)= H2O(I)△H= - 285.8kJ/ mol以上两个反应,产物都是,但产物的不同。
4、在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是()A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl (g) △H=-Q2B. C(s)+1/2O2(g)=CO (g) △H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q22021届新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.第20届中国国际工业博览会上,华东师范大学带来的一种“锌十碘”新型安全动力电池亮相工博会高校展区。
该新型安全动力电池无污染、高安全、长寿命且具有合适的充电时间,可以应用于日常生活、交通出行等各个领域。
已知该电池的工作原理如图所示。
下列有关说法正确的是()A.正极反应式为I3--2e-=3I-B.6.5gZn溶解时,电解质溶液中有0.2mol电子移动C.转移1mol电子时,有1molZn2+从左池移向右池D.“回流通道”可以减缓电池两室的压差,避免电池受损2.科学家利用CH4燃料电池(如图)作为电源,用Cu-Si合金作硅源电解制硅可以降低制硅成本,高温利用三层液熔盐进行电解精炼,下列说法不正确的是()A.电极d与b相连,c与a相连B.电解槽中,Si优先于Cu被氧化C.a极的电极反应为CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2OD.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率3.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为19,W和Y同主族,X原子的电子层数与最外层电子数相等,Z元素最高正价与最低负价的代数和为4。
第一節化學反應與能量的變化(第一課時)一學習目標: 反應熱,焓變二學習過程1:引言:我們知道:一個化學反應過程中,除了生成了新物質外,還有思考1、你所知道的化學反應中有哪些是放熱反應?能作一個簡單的總結嗎?活潑金屬與水或酸的反應、酸堿中和反應、燃燒反應、多數化合反應反應物具有的總能量 > 生成物具有的總能量2、你所知道的化學反應中有哪些是吸熱反應?能作一個簡單的總結嗎?多數的分解反應、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應、水煤氣的生成反應、炭與二氧化碳生成一氧化碳反應物具有的總能量 < 生成物具有的總能量當能量變化以熱能的形式表現時:我們知道:一個化學反應同時遵守品質守恆定律和能量守恆,那麼一個反應中的品質與能量有沒有關係呢?有能量的釋放或吸收是以發生變化的物質為基礎,二者密不可分,但以物質為主。
能量的多少則以反應物和產物的品質為基礎。
那麼化學反應中能量到底怎樣變化2:反應熱,焓變化學反應過程中為什麼會有能量的變化?(用學過的知識回答)化學反應的實質就是反應物分子中化學鍵斷裂,形成新的化學鍵,從新組合成生成物的分子的過程。
舊鍵斷裂需要吸收能量,新鍵形成需要放出能量。
而一般化學反應中,舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的,而這個差值就是反應中能量的變化。
所以化學反應過程中會有能量的變化。
反應熱焓變化學反應過程中所釋放或吸收的能量,都可以熱量(或換算成相應的熱量)來表述,叫做反應熱,又稱為“焓變”。
符號:ΔH ,單位:kJ/mol 或kJ•mol-1∆H為“-”為放熱反應∆H為“+”為吸熱反應思考:能量如何轉換的?能量從哪里轉移到哪里?體系的能量如何變化?升高是降低?環境的能量如何變化?升高還是降低?規定放熱反應的ΔH為“-”,是站在誰的角度?體系還是環境放熱反應ΔH為“—”或ΔH〈 0 吸熱反應ΔH為“+”或ΔH 〉0∆H=E(生成物的總能量)- E(反應物的總能量)∆H=E(反應物的鍵能)- E(生成物的鍵能)3:練習1)1molC與1molH2O(g)反應失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的熱量,該反應的反應熱為△H= kJ/mol。
【最新精品教案】化学选修4第一章化学反应与能量(全章教案)第一章第一节化学反应与能量的变化教学目标知识与技能:1.使学生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.认识化学反应过程的物质变化和能量变化;3.了解反应热和焓变的涵义;4.能正确认识、书写热化学方程式。
过程与方法:1.通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力;2.通过从化学键的角度分析化学反应,引导学生分析引起反应热的本质。
情感态度与价值观:培养学生从微观的角度理解化学问题。
教学重点:热化学方程式的书写和反应热与键能教学难点:反应热与键能教学过程:第一节化学反应和能量变化一、概念1.化学反应及其能量变化(2)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态,因为反应热除跟物质的量有关外,还与反应物和生成物的聚集状态有关。
(3)热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量,因此,有时可用分数表示,但要注意反应热也发生相应变化。
5.书写热化学方程式时明确以下问题:(1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关,需要注明,不注明的指101kPa和25℃时的数据。
(2)物质的聚集状态不同,反应吸收和放出的热量不同,因此要注明反应物和生成物的聚集状态。
(3)热化学方程式中的热量数据,是与各化学计量数为物质的量时相对应的,不是几个分子反应的热效应。
因此式中化学计量数可以是整数,也可以是分数。
一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。
(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少,△H的单位总是KJ/mol,但△H的数值与反应式中的系数有关。
板书设计:一、概念1.化学反应及其能量变化2.放热反应和吸热反应(1)放热反应:(2)吸热反应:3. 反应物的总能量:生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总能量:生成物的总能量-热量(吸热反应) 4.热化学方程式的书写:5.书写热化学方程式时明确以下问题:练习:1、请解读下面的热化学方程式:(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol(2)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H =-2220.0 kJ/mol2、依据事实,写出下列热化学方程式(1)1mol乙烷燃烧生成CO2(g)和4H2O(l),放出1559.8 kJ热量。
化学选修4第一章第一节教案(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除选修4第一章化学反应与能量第一节化学能与热能(第1课时)一、化学键与化学反应中能量变化的关系1化学反应与体系的能量的变化:化学反应过程中伴随着体系能量的变化,物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。
2化学反应中能量变化的本质原因:是化学键的断裂与形成。
(1)化学反应过程中能量发生变化形成生成物中的化学键→放出能量例如: H2(g) + Cl2(g) ==== 2HCl(g)断开1mol H2分子中的 H—H 键时需要吸收436kJ的热量断开1molCl2分子中的 Cl—Cl键时需要吸收243kJ的热量形成2molHCl分子中的H—Cl 键时要释放2×431kJ的热量此反应中:生成物分子形成时释放的总能量 > 反应物分子断裂时吸收的总能量反应中放出能量 == 2×431kJ-(436kJ + 243kJ)==(反应中放出能量后,体系的能量降低。
)若反应中:生成物分子形成时释放的总能量 < 反应物分子断裂时吸收的总能量,反应中就要吸收能量。
(反应中吸收能量后,体系的能量升高。
)(2)化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量:决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
图示如下:例题分析1.物质之间发生化学反应时,一定发生变化的是()A.颜色B.状态C.化学键D.原子核2.下列过程一定释放出能量的是()A.化合反应B.分解反应C.分子拆成原子D.原子组成分子3.我们把拆开1 mol 共价键所吸收的能量或生成1 mol共价键所放出的能量叫键能,已知Cl—Cl键的键能为247 kJ·mol-1。
下列有关键能的叙述正确的是()A.要拆开1 mol Cl—Cl键需吸收247 kJ能量B.要形成1 mol Cl—Cl键需吸收247 kJ能量C.要拆开1 mol Cl—Cl键需放出247 kJ能量D.要形成1 mol Cl—Cl键需放出247 kJ能量答案:1、C 2、D 3、AD二、化学能与热能的相互转化1、反应热:①定义:化学反应过程中放出或吸收的热量,通常叫做反应热。
人教版选修4第一章《化学反应与能量》教案总结第一节化学反应与能量的变化学习过程1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有、多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。
化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。
而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化。
所以化学反应过程中会有能量的变化。
反应热焓变化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。
符号:ΔH ,单位:kJ/mol 或kJ•mol-1∆H为“-”为放热反应∆H为“+”为吸热反应思考:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变化?升高还是降低?规定放热反应的ΔH 为“-”,是站在谁的角度?体系还是环境体系与环境被研究的物质统称为体系,体系以外的其他部分称为环境。
(放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0∆H=E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)- E(生成物的键能)究物质反应的能量变化多少也与物质的量的多少有关。
比如一摩尔固态碳完全燃烧所释放的能量是两摩尔固态碳所放出的能量的二倍。
所以我们引入焓变即反应热。
即化学反应过程中放出或吸收的能量。
标准状况下,1摩尔氢气完全燃烧生成液态水时放出285.8KJ热量。
但是这样表达不能让人一目了然。
所以我们引入热化学方程式。
H2(g)+ 1/2O2(g)==H2O(l) ΔH= —285.8kj/mol(对于这个化学反应体系来说是放热反应,体系能量降低,减少了能量,所以用“—”号表示放出能量。
)注意点:热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,表示所对应物质的物质的量。
∆H(KJ/mol)它表示每摩尔此反应所放出的热量,∆H的值与方程式中的计量系数有关,即对于相同的反应,当化学计量数不同时,其∆H不同。
(对于这个化学反应体系来说是吸热反应,体系能量升高,增加了能量,所以用“+”号表示吸收能量。
)热化学方程式书写要求:3、热化学方程式的书写1)热化学方程式定义:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2)正确书写热化学方程式应注意:(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强,(为什么?)而常温、常压可以不注明,即不注明则是常温、常压。
(2)标出了反应物与生成物的状态,(为什么要标出?不标会有什么问题)(3)写出了反应热,还注明了“+”,“-”,尤其是“+”也不能丢掉(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。
第二节燃烧热能源一学习目标:燃烧热,中和热,能源二学习过程1、燃烧热什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?1)定义:在25℃,101 kPa 时,1 mol 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。
燃烧热通常可由实验测得。
2)在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:•①研究条件: 25℃ ,101 kPa•②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
•③燃烧物的物质的量:1 mol•④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)•⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。
如: C→CO2(g)、H → H2O(l)、S → SO2(g)由于计算燃烧热时,可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。
4、能源1)什么是能源?能源的作用?就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
•能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。
2)当今世界上重要的能源是什么?怎样解决能源枯竭问题?节约能源的重要措施是什么?什么是新能源?化石燃料:煤、石油、天然气解决的办法:开源节流;即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。
措施:科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率。
新能源:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。
3)相关思考题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用?煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等,从而使环境受到严重污染,故通过清洁煤技术(如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等),大大减少燃煤对环境造成的污染,势在必行。
提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋。
第三节化学反应热的计算不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
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。
盖斯定律化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步及反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
盖斯定律的应用盖斯定律:当某一物质在定温定压下经过不同的反应过程,生成同一物质时,无论反应是一步完成还是分几步完成,总的反应热是相同的。
即反应热只与反应始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。
应用盖斯定律进行简单计算,关键在于设计反应过程,同时注意:⑴ 当反应式乘以或除以某数时,△H 也应乘以或除以某数。
⑵ 反应式进行加减运算时,△H 也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把△H 看作一个整体进行运算。
⑶ 通过盖斯定律计算比较反应热的大小时,同样要把△H 看作一个整体。
⑷ 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
⑸ 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
第一节 化学反应速率教学过程:1.定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。
若浓度用物质的量(C )来表示,单位为:mol/L ,时间用t 来表示,单位为:秒(s )或分(min )或小时(h )来表示,则化学反应速率的数学表达式为:V == △C/ t 单位是:mol/(L ·s ) 或 mol/(L ·min ) 或 mol/(L ·h ) 化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为tc V ∆∆= 【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。
3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。
4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。
即:VN 2 :VH 2 : VNH 3 ==== 1 :3 :25.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD 来说有:V A :V B :V C :V D === △C A :△C B :△C C :△C D === △n A :△n B :△n C :△n D ==== a :b :c :d6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。
例如:可逆反应A (g )+ B (g ) C (g )+ D (g ) ,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是( B )A. V A ==0.15mol/L ·minB. V B ==0.6 mol/L ·minC. V C ==0.4 mol/L ·minD.V D ==0.01 mol/L ·s对化学反应速率要注意以下几个问题:1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L 为单位,时间单位通常可用s 、min 、h 表示,因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l ·s)、mol/(l ·mon)或mol/(l ·h)。
2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示之,且应标明是什么物质的反应速率。
3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算:对于反应)()()()(g qD g pc g nB g mA +=+来说,则有qV p V n V m V D C B A ===。
4、一般说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。