2019-2020年滬科版化學高一上4.2《化學反應中的能量變化》 教案.doc

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2019-2020年滬科版化學高一上4.2《化學反應中的能量變化》 教案 課時安排 2課時。 第一課時 反應熱 第二課時 熱化學方程式 第一課時 [復習]高一時曾做過鋁片與鹽酸、氫氧化鋇與氯化銨晶體的反應實驗。在這兩個實驗當中，能量有哪些變化?為什么?在我們學過的化學反應當中，還有哪些反應伴隨著能量變化? [引言]通過討論知道，在化學反應當中，常伴有能量變化，現(xiàn)在我們來學習化學反應中的能量變化 第一節(jié) 化學反應中的能量變化 一、反應熱 (1)定義：在化學反應過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應熱。 (2)符號：用表示。 (3)單位：一般采用KJ／mol。 (4)可直接測量，測量儀器叫量熱計。 (5)研究對象：一定壓強下，在敞口容器中發(fā)生的反應所放出或吸收的熱量。 (6)反應熱產(chǎn)生的原因： [設疑]例如：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)。 實驗測得1molH2與1molCl2反應生成2molHCl時放出184．6kJ的熱量，從微觀角度應如何解釋? [電腦投影] [析疑] (1)化學鍵斷裂時需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ+243kJ=679KJ (2)化學鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ+431KJ=862KJ (3)反應熱的計算：862KJ-679kJ=183kJ [講述]任何化學反應都有反應熱，這是由于反應物中舊化學鍵斷裂時，需要克服原子間的相互作用而吸收能量；當原子重新組成生成物、新化學鍵形成時，又要釋放能量。新化學鍵形成時所釋放的總能量與反應物中舊化學鍵斷裂時所吸收的總能量的差就是此反應的反應熱。 [板書] (7)反應熱表示方法 [學生閱讀教材小結] [板書]①當生成物釋放的總能量大于反應物吸收的總能量時，反應為放熱反應，使反應本身能量降低，規(guī)定放熱反應為“-”，所以為“-”或<0時為放熱反應。 上述反應H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，反應熱測量的實驗數(shù)據(jù)為184．6kJ／mol，與計算數(shù)據(jù)183kJ／mol很接近，一般用實驗數(shù)據(jù)表示，所以=-184．6kI／mol。 ②當生成物釋放的總能量小于反應物吸收的總能量時，反應是吸熱反應，通過加熱、光照等方法吸收能量，使反應本身能量升高，規(guī)定為“+”，所以為“+”或>0時為吸熱反應。 [電腦投影] 例1：1molC與1molH20(g)反應生成1molCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應的反應熱為=_____kJ／mol。(+131.5) 例2：拆開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molNN鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應熱為____，1molH2生成NH3的反應熱為____。 分析：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(可逆反應)，因拆開1molN—H鍵和生成1molN—H鍵吸收和釋放出的能量相等，所以此反應的反應熱計算如下： 23391kJ/mol-946kJ/mol-3436kJ/mol=92kJ/mol。 而1molH2只與molN2反應，所以反應熱=-92/3kJ/mol，則此題1molN2生成NH3的反應熱AH=-92kJ／mol。 學生自學課本圖3-7，并加以總結。 [電腦投影] [小結] (1)如果反應物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量。反應為放熱反應。規(guī)定放熱反應為“-”。 (2)如果反應物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應物轉(zhuǎn)化為生成物時吸收熱量。反應為吸熱反應。規(guī)定為“+”。 [作業(yè)]預習熱化學方程式。 板書設計 第一節(jié) 化學反應中的能量變化 一、反應熱 ， (1)意義：在化學反應過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應熱 (2)符號：用表示 (3)單位：一般采用、kJ／mol (4)可直接測量，測量儀器叫量熱計 (5)研究對象：一定壓強下，在敞口容器中發(fā)生的反應所放出或吸收的熱量 (6)反應熱產(chǎn)生的原因 (7)．反應熱表示方法 ①當生成物釋放的總能量大于反應物吸收的總能量時，反應為放熱反應，AH為“-”或<0 ②當生成物釋放的總能量小于反應物吸收的總能量時，反應是吸熱反應，AH為“+”或>0 第二課時 [復習提問]什么是化學反應熱?如何表示?如何準確地描述物質(zhì)間的化學反應及其能量變化?今天我們來學習熱化學方程式。 [板書] 二、熱化學方程式 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。 例：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g）；=-184.6 kJ／mol [學生分析]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。 [板書]2．書寫熱化學方程式的注意事項：(讓學生閱讀教材歸納、總結) (1)需注明反應的溫度和壓強。因反應的溫度和壓強不同時，其不同。 [講述]但中學化學中所用的的數(shù)據(jù)，一般都是在101kPa和25℃時的數(shù)據(jù)，因此可不特別注明。但需注明的“+”與“-”。 [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。 [討論]例如：H2(g)+O2(g)=H20(g)；=-241．8kJ／mol H2(g)+O2(g)=H2O(l)；=-285．8kJ／mol 從上述兩個熱化學方程式可看出，1molH2反應生成H20(l)比生成H20(g)多放出44kJ／mol的熱量。產(chǎn)生的熱量為什么不同? [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AH也不同. [投影]例如：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；=-184．6kJ／mol H2(g)十Cl2(g)=HCl(g)；=-92.3KJ/mol [板書]3．熱化學方程式的含義 [投影]例：H2(g)+O2(g)=H20(g)；=-241.8KJ/mol，表示1mol氣態(tài)H2與mol氣態(tài)O2反應生成1mol水蒸氣,放出241.8KJ的熱量。(在101kPa和25℃時) H2(g)+O2(g)=H2O(l);=-285.8KJ/mol,表示1mol氣態(tài)H2與mol氣態(tài)O2生成1mol液態(tài)水，放出285．8kJ的熱量。 [學生歸納]描述在—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。 [板書]4．熱化學方程式的應用 [投影]例1：已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)；=-393．5 kJ／mol H2(g)+O2(g)=H20(g)；=-241．5KJ／mol 欲得相同熱量，需充分燃燒C和H2的質(zhì)量比約為( )。 A．12：3．25 B．3．25：12 C．1：1 D．6：1 [分析]欲得相同熱量，設C的質(zhì)量為x(C)，H2質(zhì)量為y(H2)，則有： 選項為A [投影]例2：已知兩個熱化學方程式： 2H2(g)+O2(g)=2H20(l)；=-571．6KJ／mol C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H20(l)；=-2220kJ／mol 實驗測得H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時放熱3847KJ,則混合氣體中H2與C3H8的體積比是( )。 A．1：3 B．3：1 C．1：4 D．1：1 [分析]設H2物質(zhì)的量為n(H2)，則n(C3H8)為5mol-n(H2)，則有 n(H2)+2220kJ／mol[5mol-n(H2)]=3847kI，則，n(H2)=3.75mol; n(C3H8)=1.25mol。又因，選項為B [課堂練習題] (1)燃燒a g乙醇(液態(tài))生成CO2氣體和液態(tài)H2O，放出熱量為QkJ，經(jīng)測定a g乙醇與足量Na反應能生成H25.6L(標準狀況下)，則乙醇燃燒的熱化學方程式表示正確的( ) A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H20(l)；=-QkJ／mol B．C2H50H(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H20(1)；=-QkJ／mol C．C2H50H(l)十O2(g)=CO2(g)+H2O(l)；=-QLJ／mol D. C2H50H(l)十3O2(g)=2CO2(g)+3H20(l)；=-2QkJ／mol (2)2molCl2與足量H2反應生成HCl(g)，放出369．2kJ的熱量，其正確的熱化學方程式是( )。 A．H2+C12=2HCl；=-369．2kJ／mol B．2H2(g)+2Cl2(g)=4HCl(g)；=-369．2kJ／mol C. H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)；=-92．3KJ／mol D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)；=-369.2lKJ／mol (3)已知金剛石、石墨燃燒的熱化學方程式：C(s、金剛石)+O2(g)=CO2(g)；=-395．4 kJ／mol，C(s、石墨)+02(g)=C02(g)；=-393．51KJ／mol。 則石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應熱=_____kJ／mol，兩物質(zhì)比較，______較為穩(wěn)定 答案：(1)C、D (2)B、C (3)+1，9，石墨 [作業(yè)]課后練習一、二、三。 板書設計 二、熱化學方程式 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．書寫熱化學方程式的注意事項：． (1)需注明反應的溫度和壓強；因反應的溫度和壓強不同時，其不同。 (2)要注明反應物和生成物的狀態(tài)。 (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，其也不同。 3．熱化學方程式的含義 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。 4．熱化學方程式的應用