高中化学11《化学反应中的热效应》教案苏教版
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第一单元化学反响中的热效应知识点讲解课标解读 课标要求学习目标 1. 知道键的断裂和形成是化学反响中能量变化的主要原因。
2. 通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
3. 能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反响热和焓变的含义,能用盖斯定律进行有关反响热的简单计算。
1.化学反响中物质变化和能量变化的实质学会从 微观角度认识化学反响的反响热及焓变。
2.热化学方程式及其书写、燃烧热及中和热的定义。
3.掌握盖斯定律及焓变的简单计算。
知识再现知识点1. 化学变化中的物质变化与能量变化.物质变化的实质:旧化学键的断裂和新化学键的生成.能量变化的实质:破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键需要放出能量,化学反响过成中,在发生物质变化的同时必然伴随着能量变化.如以下列图:也可以从物质能量的角度来理解:概念:1. 反响热: 化学反响过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表示,叫反响热.2. 放热反响: 化学反响过程中释放能量的反响叫放热反响.3.吸热反响: 化学反响过程中吸收能量的反响叫吸热反响. 4. 燃烧热:25°C 、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.单位:kJ/mol 或J/mol.提示: (1)规定要在25°C,101kPa 下测出热量,因为温度、压强不定反响热的数值也不相同. (2)规定可燃物的物质的量为1mol.(3)规定可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量为标准.所谓完全燃烧,是指物质中以下元素完全转化成对应的物质:C----CO 2 ,H----H 2O ,S----SO 2 ,等.5. 中和热:在稀溶液中,酸和碱发生反响时生成1molH 2O,这时的反响热叫做中和热.反响物总能量反响物总能量 反响物总能量 生成物总能量 生成物总能量 放热反响吸热 反响 放热 反响物总能量生成物总能量 吸热 能量能 量提示: (1)必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸和浓碱在相互稀释的时候会放热;(2)强酸和强碱的稀溶液反响才能保证中和热是57.3kJ/mol,而弱酸或弱碱在中和反响中电离吸收热量,其中和热小于57.3kJ/mol;(3)以1mol水为基准,所以在写化学方程式的时候应该以生成1mol水为标准来配平其余物质的化学计量数.即H2O的系数为1.常见的吸热反响和放热反响:吸热反响:其特征是大多数反响过程需要持续加热,如CaCO3分解等大多数分解反响,H2和I2、S、P等不活泼的非金属化合,Ba〔OH〕2·8H2O和NH4Cl固体反响,CO2和C 的反响。
第一单元化学反应中的热效应第三课时反应热的计算一、教学目标1、深刻理解基本概念,如反应热、焓变、燃烧热、盖斯定律等。
2、根据热化学方程式进行有关的计算二、教学重点、难点1、盖斯定律在计算中的应用三、教学方法:讲授法四、教学过程【复习提问】1、什么是热化学方程式?书写热化学方程式要注意哪些要点?2、写出下列反应的热化学方程式(1)1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量。
(2)18g葡萄糖与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出280.4kJ热量。
【讲解】化学反应的反应热,有的能够测量,有的不能测量。
比如将一些生成不稳定物质的化学反应,例有C CO,CO或多或少的要转化为CO2,还有一些反应进行的比较慢,要几天,几个月,几年,甚至几十年,肯定不能测量。
对于这样的反应热,我们就要进行计算才能得到。
这节课我们就来讲讲反应焓变的计算。
【板书】一、反应焓变的计算【讲解】反应焓变之所以能够有计算得出,要归功于瑞士科学家盖斯提出的盖斯定律,我们来看看该定律的内容。
【板书】(一)盖斯定律:1、内容:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样的。
【讲解】这就说明对于化学反应,只要其反应物和反应产物确定了,不管它中间经历了多少步,反应焓变总是一定的。
好比一个人登山,不管他选择什么途径,只要他从山脚到了山顶,他攀爬的高度总是一定的。
这也说明了反应焓变有点像物理学中的矢量。
究其原因是焓是一个状态函数。
【板书】2、理解要点:(1)反应焓变(反应热效应)只与始态(反应物)、终态(生成物)有关,与反应过程无关。
(2)焓变(反应热)总值一定。
【投影】△H = △H 1 + △H 2 = △H 3 + △H 4 + △H 5【讲解】下面就结合例题,利用盖斯定律来求反应焓变。
【板书】(二)焓变的计算方法1、利用已知焓变求未知焓变——热化学方程式相加减【例1】试利用298K 时下述反应的实验数据,计算此温度下C (s ,石墨)+12O 2(g )=CO (g )的反应焓变。
第一单元化学反应中的热效应[教材基础—自热身]1.反应热、焓变(1)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,所释放或吸收的能量叫做反应热。
(2)焓变在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热量称为反应的焓变。
(3)反应热与焓变的关系恒压条件下,化学反应的反应热等于焓变。
2.吸热反应和放热反应(1)两角度理解①从能量高低角度理解ΔH<0,放热反应ΔH>0,吸热反应②从化学键角度理解(2)常见的放热反应和吸热反应①放热反应:大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。
②吸热反应:大多数分解反应、盐类的水解反应、Ba(OH)2·8H2O 和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。
3.反应热、活化能图示(1)在无催化剂的情况,E 1为正反应的活化能,E 2为逆反应的活化能,ΔH =E 1-E 2。
(2)催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小。
[题点全练—过高考]题点一 基本概念辨析1.下列说法正确的是( )A .放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应B .水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热C .同温同压下,反应H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同D .可逆反应的ΔH 表示完全反应时的热量变化,与反应是否可逆无关解析:选 D A 项,反应Fe +S=====△FeS 为放热反应但需要加热,反应2NH 4Cl +Ba(OH)2===BaCl 2+2NH 3+2H 2O 为吸热反应,在常温下就可以进行,错误;B 项,水蒸气变为液态水不属于化学反应,错误;C 项,ΔH 与反应条件无关,错误。
2.下列说法中正确的是( )A .在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B .破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应C .生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH >0D .ΔH 的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析:选C 化学反应中一定有能量变化,A 项错误;B 项中,由ΔH =断开旧化学键吸收的能量-形成新化学键放出的能量,得ΔH <0,故为放热反应;吸热反应的ΔH >0,C 正确;ΔH 的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系,D 错误。
《中和热的测定》教学设计一、教学目标(一)核心概念1.理解中和反应反应热测定的实验原理;2.掌握中和反应反应热测定的操作步骤,注意事项和数据处理;3.能正确分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减小误差。
(二)素养培育1.学会用观察、实验探究等方法获取信息、理解信息。
通过手持技术实验中和热的测定的原因分析,培养学生的证据意识,能基于证据对物质的变化提出分析推理加以证实或证伪。
2.通过实验探究和研究性学习活动培养学生科学探究与创新意识。
3.列举生活实例和能源发展里程碑,让学生深刻认识化学对创造更多物质财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献;具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。
4.利用学业诊断数据,实施精准教学培养学生严谨求实的科学态度,促进学生的自我剖析和认识,建构科学探究与问题解决能力的发展。
二、学情分析知识基础:学生对化学反应过程中热量的变化有深刻的认识,但是对化学反应中的能量的定量测量缺乏理性认识。
学生渴望利用所学化学知识解决生活中的实际问题。
学情及年龄特征:学生对生活中的实例有浓厚的探究兴趣,对未知知识和应用有强烈的探究欲。
三、教学重难点1.分析化学反应中和热效应与焓变的关系。
2.实验误差分析。
五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图课堂导学课堂引入【回顾】课前预习作业完成情况,并针对学业诊断数据提出对应的教学重难点目标【引入】流浪地球。
【提问】男主角如何知道,30万吨燃料的燃烧足以驱动空间站到达火星?【讲述】以中和热为例,如何定量测量反应热观看并思考国际空间站上30万燃料燃烧放热的原理由学业诊断数据提出对应的精准化教学进入课题,让学生初步建立能量与化学反应的思想。
化学与生活息息相关,激发学生的学习兴趣原理分析【小实验】用热敏贴纸贴于试管上,测试盐酸与氢氧化钠的反应是否为放热反应【讲述】中和热(1)在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应而生成1molH20,这时的反应热叫做中和热,.写出离子方程式,并用平板拍照上传。
第一单元化学反应中的热效应(3)应用篇学习目标1.知识与能力:;初步学习测定化学反应中中和反应热的实验方法,能正确分析误差产生的原因并能采取适当的措施减少误差。
2.过程与方法:复习盖斯定律的内容,能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。
3.情感和价值观:认识节约能源、充分利用能源的重要意义;让学生掌握科学的探究方法和对误差进行分析的能力,知道科学探究的魅力就在它的可变性。
课时安排1课时预习导向20分钟1.盖斯定律:年国化学家盖斯提出“不管化学反应是一步还是分步完成,这个过程的热效应是相同的”,这就是盖斯定律。
盖斯定律表明,一个化学反应的焓变仅与有关,而与无关。
2.根据盖斯定律,我们可以利用已知反应的焓变去求未知反应的焓变,一个反应若正反应的焓变为△H=aKJ•mol-1,则逆反应的焓变△H′= 。
自学反思课堂札记感悟真知【例题】已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H1 =molH2O(g)=H2O(l);△H2 =mol求反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的焓变。
【分析】体验成功1. 天然气和液化石油气(主要成分为C3~C5的烷烃)燃烧的化学方程式分别为:CH4+2O2 →CO2+2H2O, C3H8+5O2→3CO+4H2O现有一套以天然气为燃料的灶具,今改用液化石油气,应采取的正确措施是()A、增大空气进入量或减小石油气进入量B、增大空气进入量或增大石油气进入量C、减小空气进入量或减小石油气进入量D、减小空气进入量或增大石油气进入量2. 家用液化气的主要成分之一是丁烷,当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出的热量为5×105KJ。
试写出丁烷燃烧的热化学方程。
课时1 化学反应的热效应[2018备考·最新考纲]1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。
了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
了解化学在解决能源危机中的重要作用。
5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。
6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
考点一焓变与反应热(考点层次A→自学、识记、辨析)1.化学反应的实质与特征2.焓变、反应热(1)焓(H)用于描述物质所具有能量的物理量。
(2)焓变(ΔH)ΔH=H(生成物)—H(反应物)。
单位kJ·mol-1。
(3)反应热指当化学反应在一定温度下进行时,反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位kJ·mol-1。
(4)焓变与反应热的关系对于等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有如下关系:ΔH=Q p。
3.吸热反应与放热反应E(反应物)<E(生成物) E(反应物)>E(生成物)<0提醒:①任何化学反应都是旧键断裂,新键形成的过程,都伴随着能量的变化。
其中断裂旧化学键吸收能量,形成新化学键放出能量。
②有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应,如水结成冰放热但不属于放热反应。
③化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。
如吸热反应NH 4Cl 与Ba(OH)2·8H 2O 在常温常压下即可进行。
教材VS高考1.(SJ 选修4·P 123改编)(1)H 2(g )+Cl 2(g )===2HCl (l )① H 2(g )+Cl 2(g )===2HCl (g )②反应①放出的热量为Q 1,反应②放出的热量为Q 2,则Q 1>Q 2(填“>”“=”或“<”),原因是HCl (g )形成HCl (l )时,要放出热量。
第一单元化学反应中的热效应第一课时化学反应的焓变(教师用书独具)●课标要求1.了解化学反应中能量变化的原因,能说出常见的能量转化形式。
2.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的涵义。
●课标解读1.让学生知道化学反应中能量变化的本质。
2.熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义,吸热反应和放热反应的本质。
3.学会热化学方程式的书写和应用。
●教学地位本课知识将从能量的角度考虑化学反应的问题,帮助同学们较全面的认识化学反应的本质,每年每套高考试题都有考查该课时知识点的题目。
热化学方程式的书写及正误判断更是高考的高频考点。
(教师用书独具)●新课导入建议北京奥运会火炬燃料用的是99%以上纯度的丙烷。
历史上的奥运火炬用混合燃料的较多。
采用丙烷燃料是为了能在火炬传递路线范围内,满足环境温度的要求。
其次颜色也是一个考虑,丙烷燃烧后火焰是橙色,具有较好的可视性。
2008年北京奥运会火炬在丙烷燃烧过程中,你知道涉及了什么能量变化?在本课时的学习中,我们将学习相关知识。
●教学流程设计课前预习安排:1.看教材P2填写[课前自主导学]中的“一,化学反应的焓变”并完成[思考交流1],看教材P3,填写[课前自主导学]中的“二,热化学方程式”并完成[思考交流2]2.建议方式:同学之间可以进行讨论交流⇒步骤1:导入新导入新课,本课时教学地位分析⇒步骤2:建议对[思考交流]1、2、3多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究⇓步骤5:在老师指导下由学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]中的1、2、5题,验证学生对探究点的理解掌握情况。
⇐步骤4:教师通过[例1]和教材P2的讲解对探究1中的“焓变与化学键物质的能量之间的关系”进行总结。
⇐步骤3:师生互动完成探究1“焓变与化学键物质的能量之间的关系”。
互动方式:可利用[问题导思]所设置的问题,由浅入深进行师生互动。
建议除例1外,再变换一下命题角度,设置一些备选例题以拓展学生的思路⇓步骤6:师生互动完成探究2“书写热化学方程式的注意事项”。
能源的充分利用教学目标:1.能通过查阅资料、调查研究等方法了解人类所面临的能源危机。
2.认识节约能源、充分利用能源的意义。
3.了解化学在解决能源危机中的重要作用及常见的节能方法。
4.知道标准燃烧热、热值,能进行简单的计算。
重点、难点:化学在解决能源危机中的重要作用及常见方法教学主线:能源是什么----能源危机严重到何种程度----我们该怎么办【师】两周前,国务院总理李克强主持召开了能源委员会会议,会议的主题是能源。
总理强调要优化能源的生产和消费结构。
确实,当今世界各国,都把能源问题摆放到一定的战略高度,国与国之间的竞争从某种意义上讲就是能源的竞争。
那么今天,我们就一起走进能源,通过课堂40分钟,弄清楚三个问题:1.能源是什么?2.能源危机严重到什么程度?3.我们该怎么办?【师】1、能源是什么?能源是可以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、潮汐等,是国民经济和社会发展的重要物质基础。
【过渡】接下来,我们一起看几组中国能源数据,了解当前所面临的情况。
【师】这是中国各种能源消费的百分率,大家看2014年的数据。
我们国家能源消费以煤为主,煤占66%,其次是原油占17.5%,天然气占5.6%。
煤、石油、天然气三大化石燃料占89.1%,而其他只占10.9%。
【师】同学们看这两个数据,生产量54316.4亿千瓦时,其中火电为42470.1亿千瓦时占78.2%,火电中又以煤发电为主。
以上两张数据表发现,我们国家的运作,最主要的能源就是煤,那么我们的煤储存量怎么样呢?这是2014年全球五大产煤国的一些数据,同学们看几组数据:中国原煤的生产量和消费量居世界之首,生产量为世界总量的46.9%,消费量为50.6%。
还有一个数据非常的触目惊心,“储采比”仅为30年。
“储采比”:按当年生产水平尚可开采的年数。
同学们现在几岁?30年后的你们刚好大展宏图的时候,可是……以上是煤的情况,接下来我们来看中国原油的数据:1994年生产291.8万桶/天2014年生产472.4万桶/天2015年6月生产483万桶/天2016年7月生产394万桶/天2015年中国原油进口首次突破60%【师】石油储存量非常的小,我们国家采油用水压:一排油井,一排水井,用水把地下的油压出来,出来的是油水混合体系,然后再分离。
第三单元 化学反应与能量变化第1讲 化学反应中的热效应考纲点击1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。
了解吸热反应和放热反应、焓变和反应热等概念。
3.了解热化学方程式的含义。
了解盖斯定律。
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
了解化学在解决能源危机中的重要作用。
一、化学反应中的能量变化1.发生化学反应时,断开反应物中的化学键需要______能量,而形成生成物中的化学键则会______能量,在25 ℃和101 kPa 下,对同一种化学键而言,断开1 mol 该化学键所吸收的能量与生成1 mol 该化学键所放出的能量______(填“相同”或“不相同”),而在化学反应中断裂旧键与形成新键不是同一化学键,所以这两个过程所吸收和放出的能量不相等,因此化学反应必然伴随着______变化。
2.化学反应在反应过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的________与生成物的_________的相对大小。
当反应物的总能量大于生成物的总能量时,该反应________;当反应物的总能量小于生成物的总能量时,该反应________。
3.当化学反应在一定的温度下进行时,反应所放出或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称为______________。
大多数化学反应是在等压条件下进行的,此时的反应热又称为________,符号为ΔH ,常用单位为______________。
4.反应热和焓变的关系(1)焓变(ΔH ):ΔH =∑H (生成物)-∑H (反应物)。
(2)反应热:放热反应ΔH 为“________”或ΔH ______0;吸热反应ΔH 为“________”或ΔH ________0。
(3)反应热与焓变:ΔH =E (________物的总能量)-E (________物的总能量); ΔH =E (________物的总键能)-E (________物的总键能)。
化学反应中热效应单元复习一、教学目标1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式;2.了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应和放热反应、焓变和反应热等概念;3.掌握热化学方程式的书写,了解热化学方程式的含义,了解盖斯定律;4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
二、学情分析通过《化学反应原理》专题一第一单元的学习,学生已了解化学反应中存在着能量变化,并将化学反应分为吸热反应和放热反应,知道化学反应中热量变化的原因,键能与化学反应热效应的关系,标准燃烧热、热值与盖斯定律的应用、热化学方程式的书写等知识。
但本单元知识点较多,学生无法将这些知识进行整合与综合运用。
生活中与热效应的例子有很多,我选择甲醇汽油为素材把本单元的知识连成线,织成网,突破重、难点,培养学生知识整合与分析能力。
三、教学重点、难点1.焓变与能量的关系、焓变与键能的关系2.热化学方程式的书写与计算3.盖斯定律的有关计算四、教学过程导入:喝酒不开车,开车不喝酒。
但在汽油价格节节上升,柴油供应来得不足的今天,我们却要给车“喝酒”。
同学们你知道是喝什么酒吗?生:乙醇汽油展示图片,加油站给汽车加乙醇汽油师:乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。
早在20世纪20年代,巴西就开始乙醇汽油的使用。
我国从2003年起陆续宣布黑龙江、吉林等27个城市全面停用普通无铅汽油,改用添加10%酒精的乙醇汽油。
但近日,我查阅网络发现,现在却提倡给车“喝”另一种燃料油—甲醇汽油链接新闻(略)师:什么是甲醇汽油呢?甲醇汽油与乙醇汽油不同,它是由10%-30%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,不含任何汽油,但标准能达到90#-97#国标汽油的性能和指标。
甲醇汽油为什么可以作为90#-97#的替代品,这是由什么决定的?生:甲醇燃烧是一个放热反应。
师:这也是就是运用了我们化学反应中的热效应,那么如何去表示一个反应中热变化?生:用热化学方程式表示。
《反应热的测量与计算》教学设计教材分析:1.本节课内容在教材中的地位、作用本节内容属于热化学基础知识,主要解决中和反应热效应的测量问题。
在必修2以及前一节内容的学习中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量的变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本节是在此基础上的扩展和提高,从必修的宏观和定性提升到微观和定量的要求。
2.内容特点本节内容逻辑性强,体现知识的逻辑顺序。
教材首先设置“活动与探究”,通过测定盐酸与氢氧化钠溶液中和反应的反应热的实验,让学生切身体验测量化学反应的反应热的方法;然后通过讨论问题,理解测定反应热的基本原理;再介绍科学家精确测量反应热的方法,引导学生认识科学探究的严格性。
学情分析:由于学生原有知识基础不同,实验操作能力不同,因而学生对实验原理的理解、实验操作的完成上会存在差异,教师在教学过程中要根据学生的具体情况进行调整,做到课堂内外有机结合、学生自主探究与小组合作完成有机结合。
从知识层面上看,学生已经掌握化学反应与能量的变化关系,他们非常想知道利用什么方法可测得这些反应热,从而调动他们对知识的求知欲。
从能力层面上看,学生具有独立或合作完成简单的实验探究活动,并具备用已有知识解决简单问题的能力。
教学目标:1.探究中和热测定的实验原理,理解并能说出原理。
2.根据原理能分析说出所用的仪器和操作步骤,理解相关操作的注意事项及原因。
教学重点、难点:中和反应热测定的实验方法是本节课的重点;测定反应热的基本原理和数据处理是本节知识的难点。
教学过程:一.组织教学,课前呼号二.明确学习目标三.自主梳理,复习梳理比热容的相关知识1.比热容(Specific Heat Capacity,符号c),简称比热,亦称比热容量,是常用的一个物理量。
它指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量。
其国际单位制中的单位是J/( kg · K ),常用单位也可以为J/(g·℃)。
基于“教学评”一体化的“化学反应中的焓变”教学设计1教学思路概念是人们对事物本质属性的认识,是逻辑思维的最基本单元。
这一特点决定了概念不是教师“讲”出来的,而是学生自己通过对具体事实的体会并加以逻辑思考建构出来的,教师的作用只能是也必须是设计认识概念的教学过程,而这一过程的特点:一是从表象入手,二是与思维联系。
学生能否科学地、准确地在大脑中建立起化学反应中的热量变化关系,是理解和运用热化学方程式解决生活生产问题的关键,更是化学学习中理性思维发展的要求。
在教学中让学生动手实验一一观察现象一一科学推理一一建构、内化、升华概念,将微观世界的粒子之间的解离与结合通过宏观的实验现象展现出来,既是化学研究中微粒观思想的体现,又是物质转化观思想的表达。
2课堂实录2.1实验感知概念【问题1】化学研究化学反应,化学反应有哪些变化?【追问】通常转化为哪种能量?是不是真的这样?我们来见证一下。
【小组实验】分组实验,观察实验现象,并得出结论。
实验一:向试管中放入一段用砂纸打磨过的镁条,加入约3 ml (2滴管)2 mol ·L-1稀盐酸,用手感知试管外壁温度的变化。
实验二:打开密封夹,将保鲜袋中的Ba(OH)2和NH4Cl固体用手混合均匀,感知保鲜袋外部温度变化。
(友情提醒:实验过程中不要打开保鲜袋)【生1】镁和盐酸反应,试管外壁很热,Ba(OH)2和NH4Cl反应,试管外壁很凉。
【小结】化学反应分为吸热反应和放热反应(设计意图:源于学生已有经验的问题作为新知识学习的起点,学习的热情易被激发。
从真实感知中获得结论;学生基于比较分析中的“求异思想”树立,为化学反应中能量变化的不同分类奠定基础,也成为课时学习的“核心要素”。
)2.2宏观表征概念【问题2】生活中我们经历过一些吸热和放热反应,也学过一些吸热和放热反应,根据经验,哪些反应属于吸热反应,哪些属于放热反应?【生2】燃烧反应,酸碱中和反应,金属与酸或水反应,大多数化合反应属于放热;强碱和铵盐反应,碳和二氧化碳,碳和水蒸气反应,大多数分解反应属于吸热反应。
化学反响的热效应一、教课方案思路剖析1、教材剖析本课的教课内容为选修 4 第一章第一课时。
要修业生理解反响热、焓变的含义和反响热产生的原由。
重点为吸热与放热的关系,掌握热化学方程式的特色及书写方法。
2、学情剖析本章节在高二下期的化学学习中,占着相当重要的地点。
这章也是在为后边学习化学反响速率与化学均衡及水溶液中的离子均衡两章打下基础。
3、教课重难点吸热与放热的关系,热化学方程式的特色和书写方法二、教课方案设计1、教课目的(1)知识与技术1)经过剖析H2(g)+Cl(g)=2HCl(g) 过程中的能量变化,理解反响热、焓变的含义和反响热产生的原由。
2)经过剖析化学反响过程中的能量变化图,理解反响物、生成的能量高低与H 的”+”与“ -”,反响热与放热的关系。
3)经过剖析热化学方程式与化学方程式的差别,掌握热化学方程式的特色和书写方法。
( 2)过程与方法1)经过探“因”——寻“果”——悟“图”——知“型”来理解化学反响中的能量变化。
2)以“细”“准”为原则和要求,辨析热化学方程式与化学方程式、焚烧热和中和热,进而掌握热化学方程式的特有内涵和焚烧热、中和热的特定含义。
( 3)感情态度与价值观经过热化学方程式的书写的教课过程,培育学生勇于2、教课方法以解说法为主,辅以议论法及绘图理解法索,谨慎务实的科学态度。
3、教课准备提早准备好教课过程中需要的教材内容,及要解说的内容4、教课过程(一)老师提出问题:氢气和氯气的反响有哪些现象?化学变化中存在能量变化,这是个别现象吗?学生回想实验现象,指出这是一个放热反响。
学生实验:1.Al 与盐酸反响;2.Ba(OH)2﹒8H2O 与 NH4Cl 反响;3.在一支试管中加少许 NaHCO3 粉末,再加少许盐酸4.在一支试管中加少许盐酸,再加少许的 NaOH 溶液(二)发问:怎样表示化学变化中的能量变化?当反响物能量 >生成物能量时,放出热量;当反响物能量 <生成物能量时,汲取热量。
苏教版化学选修4《化学反应中的热效应》word 学案第1课时 化学反应的焓变[学习目标] 1.了解反应热和焓变的含义,明白吸热反应和放热反应的概念。
2.明白得化学反应过程中能量变化的缘故。
3.明白热化学方程式的概念,能通过比较的方法明白得热化学方程式与化学方程式的区别。
4.能正确书写热化学方程式并利用其进行简单运算。
[重点·难点] 1.热化学方程式的书写及简单运算。
2.反应过程中能量变化的缘故。
1.反应热(1)定义:化学上规定,当化学反应的反应物与生成物的温度相同时,反应所吸取或开释的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
(2)浓H 2SO 4稀释时放出的热是否为反应热?答案 只有在化学反应过程中放出或吸取的热量才通常叫做反应热;而物理变化中的能量变化不是反应热,如NH 4NO 3溶于水的吸热、浓H 2SO 4的稀开释热等过程中所涉及的热量都不是反应热。
2.焓变在恒温顺恒压的条件下,化学反应过程中吸取或开释的热量称为反应的焓变。
符号用ΔH表示,单位一样用 kJ·mol -1。
3.放热反应和吸热反应(1)生成物开释的总能量与反应物吸取的总能量的相对大小决定化学反应是吸热反应依旧放热反应。
①当ΔH <0时,为放热反应,反应体系能量降低。
②当ΔH >0时,为吸热反应,反应体系能量升高。
(2)下列反应中,属于吸热反应的是③⑤,属于放热反应的是①②④。
①燃烧反应 ②铝热反应 ③氯化铵与消石灰的反应 ④金属与酸反应 ⑤C +H 2O(g)=====高温CO +H 24.热化学方程式(1)概念及表示意义能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式,叫做热化学方程式。
热化学方程式不仅说明了化学反应中的物质变化,也说明了化学反应中的能量变化。
H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.5 kJ·mol -1,表示在25℃、101kPa ,1 mol H 2与12 mol O 2完全反应生成1 mol 液态水时放出的热量是285.8 kJ 。
第一单元化学反应中的热效应知识点讲解课标解读课标要求学习目标1.知道键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
3.能举例说明化学能与热能的相互转化,了解反应热和焓变的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
1.化学反应中物质变化和能量变化的实质学会从微观角度认识化学反应的反应热及焓变。
2.热化学方程式及其书写、燃烧热及中和热的定义。
3.掌握盖斯定律及焓变的简单计算。
知识再现知识点1. 化学变化中的物质变化与能量变化.物质变化的实质:旧化学键的断裂和新化学键的生成.能量变化的实质:破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键需要放出能量,化学反应过成中,在发生物质变化的同时必然伴随着能量变化.如下图:也可以从物质能量的角度来理解:概念:反应物总能量反应物总能量生成物总能量生成物总能量放热反应吸热反应放热反应物总能量生成物总能量吸热能量能量1.反应热: 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表示,叫反应热.2.放热反应: 化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应.3.吸热反应: 化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应.4.燃烧热:25°C、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.单位:kJ/mol或J/mol.提示: (1)规定要在25°C,101kPa下测出热量,因为温度、压强不定反应热的数值也不相同.(2)规定可燃物的物质的量为1ol.(3)规定可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量为标准.所谓完全燃烧,是指物质中下列元素完全转化成对应的物质:C----CO2 ,H----H2O ,S----SO2 ,等.5.中和热:在稀溶液中,酸和碱发生反应时生成1molH2O,这时的反应热叫做中和热.提示: (1)必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸和浓碱在相互稀释的时候会放热;(2)强酸和强碱的稀溶液反应才能保证中和热是57.3kJ/mol,而弱酸或弱碱在中和反应中电离吸收热量,其中和热小于57.3kJ/mol;(3)以1mol水为基准,所以在写化学方程式的时候应该以生成1mol水为标准来配平其余物质的化学计量数.即H2O的系数为1.常见的吸热反应和放热反应:吸热反应:其特征是大多数反应过程需要持续加热,如CaCO3分解等大多数分解反应,H2和I2、S、P等不活泼的非金属化合,Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应,CO2和C的反应。
放热反应:燃烧、中和、金属和酸的反应、铝热反应等。
说明:吸热反应有的不需要加热如:Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应,多数需要加热,放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。
即反应的吸、放热与反应条件无关。
知识点2. 化学反应的焓变概念:1.焓:用于表示物质所具有的能量的这一固有性质的物理量,叫做焓。
2.化学反应的焓变:化学反应过程中反应物总能量与生成物总能量的变化叫做反应的焓变。
热化学研究表明,对于在等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能(同时可能伴随着反应体系体积的改变),而没有转化为电能、光能等其他形式的能,则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的变化。
表达为:Q p=△H其中:Q p表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。
△H=H(反应产物)-H(反应物)△H为反应产物的总焓与反应物的总焓之差,称为化学反应的焓变。
知识点3. 热化学方程式及其书写概念:热化学方程式:能表示参加反应物质的量和反应热之间的关系的化学方程式。
意义:既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。
书写注意事项:(1)要注明反应物和生成物的聚集状态(若为同素异形体、要注明名称),因为物质呈现哪一种聚集状态,与它们所具有的能量有关,即反应物的物质相同,状态不同,△H也不同。
(2)要注明反应温度和压强。
因为△H的大小和反应的温度、压强有关,如不注明,即表示在101kPa和25°C。
(3)热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数,而是表示物质的量,故化学计量数可以是整数,也可以是分数。
相同物质的化学反应,当化学计量数改变时,其△H也同等倍数的改变。
(4)△H的表示:在热化学方程式中△H的“+”“-”一定要注明,“+”代表吸热,“-”代表放热。
△H的单位是:kJ/mol或J/mol。
知识点4. 焓变的计算――盖斯定律及其应用1.盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是几步完成,其反应热是相同的,也就是说,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,而与具体的反应进行的途径无关。
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热和该反应一步完成的反应热相同,这就是盖斯定律。
2.盖斯定律的应用盖斯定律在科学研究中具有重要意义。
因为有些反应进行的很慢,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),这给测定反应热造成了困难。
此时如果应用盖斯定律,就可以间接的把它们的反应热计算出来。
例如:C(S)+0.5O2(g)=CO(g)上述反应在O2供应充分时,可燃烧生成CO2、O2供应不充分时,虽可生成CO,但同时还部分生成CO2。
因此该反应的△H无法直接测得。
但是下述两个反应的△H却可以直接测得: C(S)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5kJ/molCO(g)+0.5 O2(g)=CO2(g) ;△H2=-283.0kJ/mol根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的△H。
分析上述反应的关系,即知△H1=△H2+△H3△H3=△H1-△H2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol由以上可知,盖斯定律的实用性很强。
3.反应热计算根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据,可以计算一些反应的反应热。
(1)反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的,只要掌握了它们的定义的内涵,注意单位的转化即可。
(2)关于热化学方程式的简单计算的依据a热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比;还等于反应热之比。
b热化学方程式之间可以进行加减运算。
典题解悟例1. 下列说法正确的是A.物质发生化学变化都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量〔解析〕该题主要考察化学反应中能量变化的理解与应用。
物质发生化学反应都伴随着能量变化,伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,物质发生物理变化、核变化(如原子弹的爆炸)也都伴随者能量变化。
在一个确定的化学反应中反应物的总能量(设为x)与生成物的总能量(设为y)之间的关系为:①x>y,化学反应为放热反应;②x<y,化学反应为吸热反应;③x≠y。
答案:AC例2. 已知化学反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)、2CO(g)+O2=2 CO2(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44g CO2所具有的总能量D.将一定量的C燃烧、生成CO2比生成CO时放出的热量多〔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因此,B、C两项的说法正确。
12g并不是全部的反应物,所以A项的说法不正确。
由于C CO放热、CO CO2放热,根据盖斯定律得C CO2比CCO放热多,即D项说法正确。
本题考察的主要是化学反应中的能量变化及其原理的理解和应用。
答案:A例3. 1g炭与适量的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,吸收10.94kJ的热量,相应的热化学方程式为A.C+H2O=CO+H2; △H=+10.94kJ/molB.C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H2(g); △H=+10.94kJ/molC.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g); △H=+131.3kJ/molD.0.5C(s)+0.5H2O(g)=0.5CO(g)+0.5H2(g); △H=-65.65kJ/mol〔解析〕热化学方程式的书写应注意:需表明反应物、生成物的状态;放热与吸热,热量数值与反应物的量有关。
答案:C变形题:沼气是一种能源,它主要是CH4。
0.5mol CH4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. 2 CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l); △H=+890kJ/molB.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=+890kJ/molC.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=-890kJ/molD.0.5CH4(g)+O2(g)=0.5CO2(g)+H2O(l); △H=-890kJ/mol〔解析〕0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时放出445kJ热量,即1mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出890kJ的热量。
根据热化学方程式的有关规定,要标明聚集状态,要标出热效应,故符合题意的是C项。
答案:C例4. 在同温同压下,下列各组热化学方程式Q2>Q1的是A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-Q2B.S(g)+ O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+ O2(g)=SO2(g);△H=-Q2C.C(s)+0.5O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g); △H=-Q2D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-Q10.5H2(g)+0.5Cl2(g)=HCl(g)△H=-Q2〔解析〕应根据热化学方程式特性来分析此问题。
①首先分析同一物质不同状态转化的能量变化。
例如:A中因H2O(g)H2O(l)放热、故Q2>Q1;B中S(s) S(g) 吸热,而且S在燃烧时必须由固态变为气态才能燃烧。
故Q2<Q1;②其次分析化学计量数的影响,例如:D中Q1=2Q2;③再分析不同物质在反应中相互关系及反应热的影响。
例如:C中碳不完全燃烧生成CO,而CO还可以燃烧放出热量,故Q2>Q1。
答案:AC例4、已知:Zn(s)+S(斜方)=ZnS(s);△H1=-206.0kJ/molZnS(s)+2 O2=ZnS O4(s);△H2=-776.8kJ/mol试求由单质反应生成ZnS O4(s)的反应热,即Zn(s)+S(斜方)+2 O2=ZnS O4(s)的△H 〔解析〕虽然这个反应不能直接发生,但是将已知的两个反应式相加:即得:Zn(s)+S(斜方)+2 O2(g)=ZnS O4(s)根据盖斯定律:△H=△H1+△H2=-206.0kJ/mol+(-776.8kJ/mol)=-982.8kJ/mol 答案:由单质生成ZnS O4(s)的反应热△H=-982.8kJ/mol变形题已知热化学方程式:(1)Fe2O3(s)+3CO(s)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol(2)3Fe2O3(s)+CO(s)=2 Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol(3)Fe3O4(s)+CO(s)=4 FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式。