2019-2020年高中化學 化學反應熱的計算教案 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學 化學反應熱的計算教案 新人教版選修4 【教學目標】 知識與技能： 1、以質量守恒定律和能量守恒定律為基礎使學生對蓋斯定律的學習從直覺認識上升為理性認識； 2、掌握運用蓋斯定律進行化學反應熱的計算； 3、提高對熱化學方程式內涵的認識，理解熱量與物質的量的緊密聯(lián)系。 過程與方法： 1、通過設置適當的問題和臺階，引起學生主動探究運用蓋斯定律解決實際問題的技巧； 2、培養(yǎng)學生從個別問題形成一般方法的能力。 情感、態(tài)度與價值觀： 激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生尊重科學、嚴謹求學、勤于思考的態(tài)度。 【教學重點】 蓋斯定律，應用蓋斯定律進行反應熱的計算 【教學難點】 蓋斯定律的應用 【教學過程】 教學過程 師生活動 教學意圖 一、規(guī)律的發(fā)現(xiàn) 師：已知 H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol 請問241.8kJ/mol是不是H2的燃燒熱？ 如果不是，你認為H2的燃燒熱比241.8kJ/mol大還是?。? 生：思考并回答。 師：已知 H2O(g)==H2O(l) △H2=-44kJ/mol 你能否準確說出H2的燃燒熱？ 生：思考并回答。 師：請談一談將上述兩個變化的反應熱相加作為H2燃燒熱的理由。 生：根據自己的認識發(fā)表看法。 師：肯定學生的正確認識，指出學生認識中的錯誤和不足。 師：不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是相同的。換句話說，化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關。這就是蓋斯定律。 師：你認為蓋斯定律是哪些自然規(guī)律的必然結果？ 生：能量守恒定律。 師：應該是質量守恒定律和能量守恒定律的共同體現(xiàn)，反應是一步完成還是分步完成，最初的反應物和最終的生成物都是一樣的，只要物質沒有區(qū)別，能量也不會有區(qū)別。 復習燃燒熱的概念； 了解學生對反應分步進行的認識水平； 引發(fā)學生在無意識情況下對蓋斯定律的應用。 提高認識，理解蓋斯定律理論基礎。 二、規(guī)律的被動應用 師：已知 C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=-110.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)== 2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol 求 C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=？ 生：（得出-393.5kJ/mol和-676.5kJ/mol的學生大約各有一半） 生：開始熱烈討論并查閱數據以驗證自己的答案。教師請出幾位學生分析解題思路。最終達成以下共識： ①求總反應的反應熱，不能不假思索地將各步反應的反應熱簡單相加。 ②不論一步進行還是分步進行，始態(tài)和終態(tài)完全一致，蓋斯定律才成立。 ③某些物質只是在分步反應中暫時出現(xiàn)，最后應該恰好消耗完。 師：那么有什么方法能快速判斷中間產物最后不會留下？ 生：（討論后得出）把方程式相加，看是否能得到未知反應方程式。 生：閱讀課本例3，自己歸納這類問題的解題步驟并互相交流。 師：（匯總學生的意見歸納如下：） ①確定待求的反應方程式； ②找出待求方程式中各物質出現(xiàn)在已知方程式的什么位置； ③根據未知方程式中各物質計量數和位置的需要對已知方程式進行處理，或調整計量數，或調整反應方向； ④實施疊加并檢驗上述分析的正確與否。 師：已知 C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol 求 C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH3=？ 生：完成練習。 師：有的化學反應的反應熱能夠直接測定，有的化學反應由于反應很慢或者產物不純等原因無法直接測定其反應熱，上述練習就是其中的一個實例。但蓋斯定律的應用很好地解決了這一難題，所以蓋斯定律在科學研究中具有重要意義。 師：某次發(fā)射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。已知： N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) △H1=+67.7kJ/mol N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) △H2=-534kJ/mol 請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。 暴露學生對蓋斯定律的片面理解并予以糾正。 由學生自己探索解題方法，掌握方程式疊加的技巧。 讓學生自己體會出三個反應的內在聯(lián)系，其能量關系可以是多樣的；并且由此例說明蓋斯定律的科學價值。 限定性計算 三、規(guī)律的主動應用 師：已知 C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol 2C(s)+O2(g)==2CO(g) ΔH2=-221kJ/mol 2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH3=-566.0kJ/mol 求 C(s)+CO2(g)==2CO(g) ΔH4=？ 生：思考并交流。 師：（根據學生的水平選擇下列問題中的一個來發(fā)展學生解決實際問題的能力） 思考題一： 在課本中查找所需數據，運用蓋斯定律寫出由CO和H2合成甲醇的熱化學方程式。 思考題二： 石墨和金剛石，哪一個才是更穩(wěn)定的碳單質？請查找你需要的數據并運用蓋斯定律進行分析，從而證明你的結論。 生：思考并交流。 選擇性計算 設計性計算 四、小結與鞏固 生：總結歸納本節(jié)課內容。 作業(yè)：課本習題6 參考練習： 1、已知：Zn（s）+ 1/2 O2（g）= ZnO（s）；△H1= —351.1kJ/mol Hg（l）+ 1/2 O2（g）= HgO（s）；△H2= —90.7kJ/mol 則Zn（s）+HgO（s）= ZnO（s）+Hg（l）；△H3 = （ ） A．—441.8 kJ/mol B．—254.6 kJ/mol C．—438.9 kJ/mol D．—260.4 kJ/mol 2、100g碳粉燃燒所得氣體中，CO占，CO2占體積，且： C(s)+ O2(g)==CO(g) △H =-110.35kJ／mol CO(g)+ O2(g)==CO2(g) △H =-282.57 kJ／mol 與這些碳完全燃燒相比較，損失的熱量是( ) (A)392.92kJ (B)2 489.44 kJ (C)784.92 kJ (D)3 274.3kJ 3、蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定?，F(xiàn)根據下列的5個反應(由氨氣、HCl和水制備NH4C1水溶液)。請判斷反應④的反應熱_____________________________________。 ①NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H=-176kJ/mol ②NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq) △H=-35.1kJ／mol ③HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq) △H=-72.3kJ／mol ④NH4C1(s)+H2O(1)=NH4C1(aq) ⑤NH3(aq)+HCl(aq)=NH4C1(aq) △H=-52.3kJ／mol 4、已知下列熱化學反應方程式： Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g) △H＝-24.8kJ／mol Fe203(s)+CO(g)== Fe2O3(s)+C02(g) △H=-15.73kJ／mol Fe304(s)+CO(g)==3FeO(s)+C02(g) △H=+640.4kJ／mol 試寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學反應方程式：____________________________________________________________