2019-2020年滬科版化學(xué)高一上4.2《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》 教案.doc

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2019-2020年滬科版化學(xué)高一上4.2《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》 教案 課時(shí)安排 2課時(shí)。 第一課時(shí) 反應(yīng)熱 第二課時(shí) 熱化學(xué)方程式 第一課時(shí) [復(fù)習(xí)]高一時(shí)曾做過鋁片與鹽酸、氫氧化鋇與氯化銨晶體的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，能量有哪些變化?為什么?在我們學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，還有哪些反應(yīng)伴隨著能量變化? [引言]通過討論知道，在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，常伴有能量變化，現(xiàn)在我們來學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 一、反應(yīng)熱 (1)定義：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。 (2)符號(hào)：用表示。 (3)單位：一般采用KJ／mol。 (4)可直接測(cè)量，測(cè)量儀器叫量熱計(jì)。 (5)研究對(duì)象：一定壓強(qiáng)下，在敞口容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量。 (6)反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因： [設(shè)疑]例如：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)。 實(shí)驗(yàn)測(cè)得1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時(shí)放出184．6kJ的熱量，從微觀角度應(yīng)如何解釋? [電腦投影] [析疑] (1)化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ+243kJ=679KJ (2)化學(xué)鍵形成時(shí)需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ+431KJ=862KJ (3)反應(yīng)熱的計(jì)算：862KJ-679kJ=183kJ [講述]任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)，需要克服原子間的相互作用而吸收能量；當(dāng)原子重新組成生成物、新化學(xué)鍵形成時(shí)，又要釋放能量。新化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量與反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量的差就是此反應(yīng)的反應(yīng)熱。 [板書] (7)反應(yīng)熱表示方法 [學(xué)生閱讀教材小結(jié)] [板書]①當(dāng)生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，使反應(yīng)本身能量降低，規(guī)定放熱反應(yīng)為“-”，所以為“-”或<0時(shí)為放熱反應(yīng)。 上述反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，反應(yīng)熱測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為184．6kJ／mol，與計(jì)算數(shù)據(jù)183kJ／mol很接近，一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示，所以=-184．6kI／mol。 ②當(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí)，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，通過加熱、光照等方法吸收能量，使反應(yīng)本身能量升高，規(guī)定為“+”，所以為“+”或>0時(shí)為吸熱反應(yīng)。 [電腦投影] 例1：1molC與1molH20(g)反應(yīng)生成1molCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的熱量，該反應(yīng)的反應(yīng)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(yīng)熱為____，1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為____。 分析：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(可逆反應(yīng))，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(yīng)的反應(yīng)熱計(jì)算如下： 23391kJ/mol-946kJ/mol-3436kJ/mol=92kJ/mol。 而1molH2只與molN2反應(yīng)，所以反應(yīng)熱=-92/3kJ/mol，則此題1molN2生成NH3的反應(yīng)熱AH=-92kJ／mol。 學(xué)生自學(xué)課本圖3-7，并加以總結(jié)。 [電腦投影] [小結(jié)] (1)如果反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量。反應(yīng)為放熱反應(yīng)。規(guī)定放熱反應(yīng)為“-”。 (2)如果反應(yīng)物所具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)吸收熱量。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。規(guī)定為“+”。 [作業(yè)]預(yù)習(xí)熱化學(xué)方程式。 板書設(shè)計(jì) 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 一、反應(yīng)熱 ， (1)意義：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱 (2)符號(hào)：用表示 (3)單位：一般采用、kJ／mol (4)可直接測(cè)量，測(cè)量儀器叫量熱計(jì) (5)研究對(duì)象：一定壓強(qiáng)下，在敞口容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量 (6)反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因 (7)．反應(yīng)熱表示方法 ①當(dāng)生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，AH為“-”或<0 ②當(dāng)生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量時(shí)，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，AH為“+”或>0 第二課時(shí) [復(fù)習(xí)提問]什么是化學(xué)反應(yīng)熱?如何表示?如何準(zhǔn)確地描述物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)及其能量變化?今天我們來學(xué)習(xí)熱化學(xué)方程式。 [板書] 二、熱化學(xué)方程式 1．定義：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。 例：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g）；=-184.6 kJ／mol [學(xué)生分析]熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 [板書]2．書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)：(讓學(xué)生閱讀教材歸納、總結(jié)) (1)需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。因反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí)，其不同。 [講述]但中學(xué)化學(xué)中所用的的數(shù)據(jù)，一般都是在101kPa和25℃時(shí)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(yīng)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)。 [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(gè)熱化學(xué)方程式可看出，1molH2反應(yīng)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(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，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(xué)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(yīng)生成1mol水蒸氣,放出241.8KJ的熱量。(在101kPa和25℃時(shí)) 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(xué)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(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。 [板書]4．熱化學(xué)方程式的應(yīng)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(shè)C的質(zhì)量為x(C)，H2質(zhì)量為y(H2)，則有： 選項(xiàng)為A [投影]例2：已知兩個(gè)熱化學(xué)方程式： 2H2(g)+O2(g)=2H20(l)；=-571．6KJ／mol C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H20(l)；=-2220kJ／mol 實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2和C3H8的混合氣體共5mol，完全燃燒時(shí)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(shè)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(xiàng)為B [課堂練習(xí)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(cè)定a g乙醇與足量Na反應(yīng)能生成H25.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則乙醇燃燒的熱化學(xué)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(yīng)生成HCl(g)，放出369．2kJ的熱量，其正確的熱化學(xué)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(xué)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(yīng)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(xí)一、二、三。 板書設(shè)計(jì) 二、熱化學(xué)方程式 1．定義：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。 2．書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)：． (1)需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)；因反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí)，其不同。 (2)要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。 (3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)，它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其也不同。 3．熱化學(xué)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(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。 4．熱化學(xué)方程式的應(yīng)用