2019-2020年人教版高中化學選修四 1-1-2 熱化學方程式（教案）.doc

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2019-2020年人教版高中化學選修四 1-1-2 熱化學方程式（教案） 教學目標 知識與技能： 認識熱化學方程式的意義并能正確書寫熱化學方程式 過程與方法： 通過討論、分析、對比的方法，培養(yǎng)學生的分析能力和主動探究能力 情感態(tài)度與價值觀： 培養(yǎng)學生尊重科學、嚴謹求學、勤于思考的態(tài)度，樹立透過現(xiàn)象看本質(zhì)的唯物主義觀點 教學重點：熱化學方程式的書寫 教學難點：熱化學方程式的書寫 教學過程： 【過渡】通過上一節(jié)的學習我們知道化學反應過程中的反應熱與斷裂反應物中化學鍵吸收的能量和形成生 成物中化學鍵放出的能量有關(guān)，即能量的變化時以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，那么如何更準確的表示一個化學反應的熱效應？如如何準確地描述物質(zhì)間的化學反應及其能量變化？下面我們來學習熱化學方程式。 【板書】二、熱化學方程式(thermochemical equation) 1． 定義：表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式，叫做熱化學方程式。 例：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)；△H= －14.9 kJ/mol 【投影】例：H2(g)＋O2(g) = H2O(g)；△H=-241.8 kJ/mol，表示 lmol氣態(tài) H2和mol氣態(tài) O2 反應生成 lmol水蒸氣，放出 241.8kJ的熱量。(在 101kPa和 25℃時) H2(g)十O2 (g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol，表示lmol氣態(tài)H2與mo氣態(tài)O2反應在101 kPa和 25℃時，生成lmol液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量。 【小結(jié)】描述在一定條件下，一定量某狀態(tài)下的物質(zhì)，充分反應后所吸收或放出熱量的多少。 【講解】熱化學方程式不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化，也表明了化學反應中的能量變化。那么熱化學 方程式的書寫有什么要求或者需要注意哪些事項呢？ 【板書】2．書寫熱化學方程式的注意事項： 【講解】與普通化學方程式相比，書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外還應注意以下幾 點： 【學生活動】閱讀教材歸納、總結(jié) 【板書】(1)需注明反應的溫度和壓強。因反應的溫度和壓強不同時，其△H不同。 【講解】但中學化學中所用的△H的數(shù)據(jù)，一般都是在101 kPa和 25℃時的數(shù)據(jù)，因此可不特別注明。但需 注明△H的“＋”與“－”。熱化學方程式一般不要求寫條件 【投影】例如：H2(g)＋O2(g) = H2O(g)；△H=-241.8 kJ/mol H2(g)十O2 (g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol 【講解】從上述兩個熱化學方程式可看出，lmol H2反應生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的熱量。產(chǎn) 生的熱量為什么不同？ 【板書】(2)要注明反應物和生成物的狀態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)。 【講解】通常氣體用“g”、液體用”l”、固體用“s”、溶液用“aq”，且熱化學方程式通常不用“↑”、“↓”。 【投影】例如：H2(g)+C12(g) = 2HCl(g)；△H=-184.6 kJ/mol H2(g)+Cl2(g) = HCl(g)；△H＝－92.3 kJ/mol 【板書】(3)熱化學方程式各物質(zhì)前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分數(shù)。對于相同 物質(zhì)的反應，當化學計量數(shù)不同時，其△H也不同。 【講解】我們還需要注意的是，熱化學方程式是表示反應已完成的量，而不管反應是否真正完成?！鱄與反 應完成的物質(zhì)的量有關(guān)，而方程式中化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的量的多少，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)，所以化學計量數(shù)必須與△H相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則△H也要加倍。當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數(shù)值相等，符號相反。 【板書】4．熱化學方程式的應用 【點擊試題】已知在25℃，101kPa下，1g (辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量．表 示上述反應的熱化學方程式正確的是 A．；△H＝－48.40kJ/mol B．；△H＝－5518kJ/mol C．；△H＝+5518kJ/mol D．；△H＝－11036kJ/mol 答案 BD 【實踐活動】中和反應反應熱的測定 【投影】一、實驗原理 【講解】中和熱的定義是在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成 1 mol H2O 時的反應熱叫中和熱。在中 學階段，只討論強酸和強堿反應的中和熱。 【回顧】必修2第二章30頁關(guān)于“中和熱”的內(nèi)容： 【回答】酸與堿發(fā)生中和反應生成1mol H2O時所釋放的熱量稱為中和熱。 【實驗】實驗2-3：在50mL燒杯中加入20mL 2mol/L的鹽酸，測其溫度。另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH 溶液，測其溫度，并緩緩地傾入燒杯中，邊加邊用玻璃棒攪拌。觀察反應中溶液溫度的變化過程，并作好記錄。 鹽酸溫度/℃ NaOH溶液溫度/℃ 中和反應后溫度/℃ t(HCl) t(NaOH) t2 數(shù)據(jù)處理：△H＝Q/n＝cm△t/n 其中：c＝4.18J/(g℃)，m為酸堿溶液的質(zhì)量和，△t＝t2－t1，t1是鹽酸溫度與NaOH溶液溫度的平均值， n為生成水的物質(zhì)的量。 【投影】］二、實驗操作 【討論】上述實驗裝置和操作存在哪些問題？——熱量的散失 【投影】 【提問】課本第5頁圖1-3與實驗2-3相比，作了哪些 改進？改進的目的是什么？ 【回答】 1——雙層燒杯、2——碎泡沫塑料、3——蓋板、 都是為了減少熱量的散失。 【思考與交流】課本第5頁實驗用品，想一想，每件 用品的用途， NaOH溶液為什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？ 【回答】為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用堿稍過量。 【講解】閱讀課本第5頁實驗步驟，強調(diào)下列問題 【投影】注意事項： 1、為了保證0.50mol L－1的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55molL－1NaOH溶液，使堿稍稍過量，因為過量的堿并不參加中和反應。 2、實驗中若用弱酸代替強酸，或用弱堿代替強堿，因中和過程中電離吸熱，會使測得中和熱的數(shù)值偏低。 3、要使用同一支溫度計。分別先后測量酸、堿及混合液的溫度時，測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數(shù)。 4、實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。 5、操作時動作要快，盡量減少熱量的散失。 6、實驗時亦可選用濃度體積都不相同的酸堿溶液進行中和熱的測定，但在計算時，應取二者中量小的一種，因為過量的酸堿并不參加中和反應。 操作：學生按課本步驟做實驗，記錄相應數(shù)據(jù)。 【投影】三、數(shù)據(jù)處理 1、取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù) (t2－t1)＝ 思考：如果某一次實驗的數(shù)據(jù)與另外兩次實驗的數(shù)據(jù)差異明顯，怎么辦？ 2、計算反應熱：△H＝Q/n＝cm△t/n。 其中：c＝4.18J/(g℃)，m＝m1＋m2＝100g，△t＝(t2－t1) ＝ ， n＝0.50mol L－10.50mL＝0.025mol?！鱄＝ 【總結(jié)】化學反應伴隨能量變化是化學反應的一大特征。我們可以利用化學能與熱能及其能量的相互轉(zhuǎn)變 為人類的生產(chǎn)、生活及科學研究服務(wù)?；瘜W在能源的開發(fā)、利用及解決日益嚴重的全球能源危機中必將起帶越來越重要的作用，同學們平時可以通過各種渠道來關(guān)心、了解這方面的進展，從而深切體會化學的實用性和創(chuàng)造性。 板書設(shè)計： 二、熱反應方程式 1. 定義：表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式，叫做熱化學方程式。 2. 意義：不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化，也表明了化學反應中的能量變化。 3. 書寫步驟： （1）寫出化學方程式； （2）標明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)； （3）注明反應的溫度和壓強（中學階段可不特別注明）； （4）寫出△H的值并標明“+”與“—”； （5）檢查化學計量數(shù)和△H值是否對應。 4. 含義：描述在一定條件下，一定量某狀態(tài)下的物質(zhì)，充分反應后所吸收或放出熱量的多少。 教學回顧： 適當補充一些不同類型的習題作為課堂練習，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。如以煤、汽油和天然氣的主要成分發(fā)生燃燒的反應為例，不僅鞏固、落實了知識和計算技能，還能通過計算的結(jié)果說明這些物質(zhì)燃燒時，其△H的數(shù)值都很大，進一步認識煤、石油、天然氣是當今世界上最重要的化石燃料。喚起學生資源利用和環(huán)境保護的意識和責任感，以及綜合分析問題的能力。