2019-2020年高中化学第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应第2课时教案鲁科版.doc

2019-2020年高中化学第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应第2课时教案鲁科版【教学目标】1知识与技能（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)了解焓的定义，了解化学过程中的焓变，掌握热化学方程式的书写。（3）掌握盖斯定律及焓变的简单计算。2过程与方法(1)学习通过过程分析的方法，运用抽象与概括、对比异同点进行思维加工，形成概念。(2)提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。3情感态度与价值观(1)激起探索未知知识的兴趣，体验探究未知世界的乐趣。(2)体验概念的形成过程，感受理论知识的科学美。(3)增强认识科学世界的信心。【教学过程】一、化 学 反 应 的 焓 变1焓：用来描述物质所具有的能量的物理量，符号：H。2反应焓变(1)表达式：HH(反应产物)H(反应物)。(2)单位：Jmol1或kJmol1。(3)与反应能量变化的关系：H0，反应吸收能量；H0，反应释放能量。(4)与反应热的关系：等压条件下，当反应中物质的能量变化全部转化为热能时，焓变与该化学反应的反应热相等，数学表达式为HQp。思考探究焓是状态函数，具有能量的单位，但没有确切的物理意义，体系的焓的绝对值目前还无法知道。焓的改变可用来描述化学反应的反应热，在等压条件下，焓变与该化学反应的反应热相等，因此焓变是可以测知的。问题思考：(1)物质的聚集状态不同，焓值相同吗？【提示】不同。物质聚集的状态不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说气态液态固态。(2)化学反应中焓变可以为零吗，为什么？【提示】焓变即反应产物的焓与反应物的焓的差值。两种不同的物质，所具有的能量不可能完全相同，即反应产物的焓与反应物的焓不可能完全相等，所以由反应物转化为反应产物时，一定会有能量的变化，即焓变不为零。(3)“反应热等于焓变”这一说法正确吗？【提示】不正确，化学反应的反应热等于反应的焓变在特定条件下才成立，其条件是：等压。认知升华焓变与化学键、物质能量之间的关系1微观角度：化学键与焓变吸收能量E1反应物反应产物放出能量E2E1E2反应吸收能量H0E1E2反应放出能量H02宏观角度：物质能量变化与焓变放热反应吸热反应关系反应物具有的总能量大于反应产物具有的总能量反应物具有的总能量小于反应产物具有的总能量表示方法H0H0图示二、热 化 学 方 程 式1概念：把一个化学反应中的物质的变化和反应的焓变同时表示出来的化学方程式。2意义(1)表示化学反应中的物质变化；(2)表示化学反应中的焓变。3实例：298 K时，1 mol H2(g)和0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(l)放热285.8 kJ，此反应的热化学方程式可表示为H2(g)O2(g)=H2O(l)H(298 K)285.8 kJmol1。探究升华思考探究热化学方程式与一般化学方程式相比，有哪些不同？【提示】(1)热化学方程式不但表达了物质变化，还表达了能量变化。(2)热化学方程式在普通化学方程式基础上，标注出各物质的状态，在后面用H表示能量变化。认知升华书写热化学方程式时注意的问题1H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJmol1。2注意反应热H与测定条件(温度、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 325 Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。3注意热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数，因此各物质的系数可以是整数，也可以是分数。4注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同，因此，必须注明物质的聚集状态(“s”“l”或“g”)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“”和“”。5注意热化学方程式不是表示反应已完成的数量。由于H与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的系数必须与H相对应。如果系数加倍，则H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。特别提醒：同素异形体在反应中除标注状态外，还要注明名称，如C(s，石墨)。三、盖斯：G.H.GermainHenriHess(18021850)瑞士化学家。1802年8月7日生于瑞士日内瓦，1850年12月12日卒于俄国圣彼得堡(现为列宁格勒)。3岁随父侨居俄国,并在俄国受教育。1825年于多尔帕特大学获医学专业证书，同时受到了化学和地质学的基础教育。18261827年，在斯德哥尔摩J.J.贝采利乌斯的实验室工作并从其学习化学。回俄国后在乌拉尔作地质勘探工作，后在伊尔库茨克做医生并研究矿物。1830年当选为圣彼得堡科学院院士，专门研究化学，任圣彼得堡工艺学院理论化学教授并在中央师范学院和矿业学院讲授化学。1838年成为俄国科学院院士。盖斯早期研究了巴库附近的矿物和天然气；发现了蔗糖氧化生成糖二酸。他研究了炼铁中的热现象，作了大量的量热工作。1836年发现，在任何一个化学反应过程中,不论该反应过程是一步完成还是分成几步完成,反应所放出的总热量相同，并于1840年以热的加和性守恒定律公诸于世，后被称为盖斯定律。此定律为能量守恒定律的先驱。当一个反应不能直接发生时，应用此定律可间接求得反应热。因此，盖斯也是热化学的先驱者。著有纯粹化学基础(1834)，曾用作俄国教科书达40年。四、检测题1下列对H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H(298 K)184.6 kJmol1的叙述正确的是 ()A1分子H2和Cl2反应，放出热量184.6 kJB1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJC在101 kPa、298 K的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，放出的热量为184.6 kJD在101 kPa、298 K的条件下，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)，吸收的热量为184.6 kJ2. 工业生产水煤气的反应为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.4 kJmol1，下列判断正确的是() A反应物能量总和大于生成物能量总和BCO(g)H2(g)=C(s)H2O(l)H131.4 kJmol1C水煤气反应中生成1 mol H2(g)吸收131.4 kJ热量D水煤气反应中生成1体积CO(g)吸收131.4 kJ热量3. 已知下列热化学方程式：H2(g)1/2O2(g)=H2O(g) H1a kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H3c kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列关系式中正确的是()A.ac0 B.bd0C.2ab0 D.2cd04. 向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 molL1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 molL1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为()。ABa2(aq)SO42(aq)=BaSO4(s) H2.92 kJmol1BBa2(aq)SO42(aq)=BaSO4(s) H18 kJmol1CBa2(aq)SO42(aq)=BaSO4(s) H73 kJmol1DBa2(aq)SO42(aq)=BaSO4(s) H0.72 kJmol15. 一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量161.9 kJ，经测定完全吸收生成的CO2需消耗5 molL1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下热化学方程式：C4H10(g)13/2O2(g)=4CO2(g)5H2O(g)的H为()。A2 590.4 kJmol1 B2 590.4 kJmol1C1 295.2 kJmol1 D1 295.2 kJmol16. 写出298 K时，下列反应的热化学方程式：(1)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7 kJ。_(2)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量。_(3)2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ的热量。_(4)甲醇合成反应及其能量变化如图所示，合成甲醇的热化学方程式为_。图参考答案1. 【解析】热化学方程式中H的值与具体化学反应相对应，在反应中各物质前的化学系数不再表示粒子数目，只表示各物质的物质的量，所以A错误；在描述反应时应说明外界条件，而B中没有说明温度和压强，B错误；H0时，反应放热而非吸热，D错误。【答案】c2. 【解析】该反应为吸热反应，故反应物的总能量小于生成物的总能量，A项错误；B项中热化学方程式中的水的状态应为气态；D项中应把1体积改为1 mol。【答案】c3. 【解析】选C。H2的燃烧反应都是放热反应，Hc，A错；反应的化学计量数是的2倍，反应热也是的2倍，b2a0，C对。【答案】C4. 【解析】这道题要求学生自己写出正确的热化学方程式，根据目标反应利用盖斯定律进行计算。根据题述条件可得如下热化学方程式：Ba2(aq)2OH(aq)2H(aq)SO42(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H128 kJmol1，OH(aq)H(aq)=H2O(l)H55 kJmol1，根据盖斯定律：2可得：Ba2(aq)SO42(aq)=BaSO4(s)H18 kJmol1【答案】B5. 【解析】据题意，放出161.9 kJ热量时生成的CO2的物质的量为5 molL10.1 L20.25 mol，所以H161.9 kJmol1162 590.4 kJmol1。【答案】B6. 【解析】(2)16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，故其热化学方程式可写为S(s)O2(g)=SO2(g)H148.4 kJmol1或S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1。(3)1 mol C2H2燃烧生成液态水和CO2放热：26 g1 294.8 kJ，热化学方程式为C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 294.8 kJmol1。(4)生成物的能量比反应物的能量低，反应是放热反应，H为负值。【答案】Jmol1或HgO(s)Hg(l)O2(g)H90.7 kJmol1(2)S(s)O2(g)=SO2(g)H148.4 kJmol1或S(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJmol1(3)C2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l)H1 294.8 kJmol1(4)CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H(ab) kJmol1