2019-2020年高中化学 1.1《化学反应的热效应》教案 鲁科版选修4.doc

2019-2020年高中化学 1.1化学反应的热效应教案 鲁科版选修4知识与技能：通过反应热定义的学习，了解反应热效应的定量描述与反应条件有关；通过中和热的实验，了解反应热效应的定量测定原理和方法；通过反应焓变定义的学习，了解反应热和反应焓变的关系；通过热化学方程式的学习，了解热化学方程式的意义，了解燃烧热的概念，体会热力学的严谨性；通过盖斯定律求算反应焓变，了解反应焓变与变化途径无关，仅仅与状态有关；通过键能的变化求算反应焓变，了解物质的结构与其能量变化的关系。过程与方法：通过反应热定义的学习，理解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得的信息进行处理；通过反应焓变概念的学习，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念；通过盖斯定律求算反应焓变的过程，体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。情感态度与价值观：体会实验成功的喜悦，感悟科学探究的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度；体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度。教学重点：反应热概念的含义；热化学方程式的正确书写；热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。教学难点：反应焓变的计算课时安排：共五课时(新课3课时 复习练习2课时)教学过程：第一课时【引入新课】从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。通过过去对化学的学习，我们知道在化学反应中，化学能可以与多种形式的能量发生转化，其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。因此可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。【板书】第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应【投影】类型比较放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量【提问】常见的放热反应和吸热反应有哪些类型？【学生】常见的放热反应：活泼金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 燃烧反应 多数化合反应常见的吸热反应：多数分解反应，如CaCO3 CaO+CO22NH4Cl（s）+Ba(OH)28H2O（s）BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2 CO2+C 2CO【讲解】注意：化学反应是放热还是吸热，与反应条件（加热或不加热）没有关系。放热反应和吸热反应我们还可以借助下面的图像来理解。生成物反应物能量反应过程放热反应生成物反应物能量反应过程吸热反应【投影】【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是（ AC ）A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化C.一般地说，吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关【讲解】为了定量描述化学反应中释放或吸收的热能，化学上把化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称之为该温度下的热效应，简称反应热。【板书】一、化学反应的反应热（一）反应热1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.3、符号： Q0 反应放热Q Q0 反应放热Q Q0，即产物的焓（产物具有的总能量）大于反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需吸收能量。放热反应：H0 或“+”反应放热（3）H H 0H 0 或“+”反应放热（3）H HH2的是（AC）A. 2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H2B. S(g)O2(g)=SO2(g) H1 S(s)O2(g)=SO2(g) H2C. C(s)1/2O2(g)=CO(g) H1 C(s)O2(g)=CO2 (g) H2 D. H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H1 1/2H2(g)1/2Cl2(g)=HCl(g) H2 【解析】此类题目考查了学生运用热化学方程式的有关知识和物质状态与反应热关系的知识来解决化学问题的能力.解题过程中容易混淆放出热量的多少与H大小的关系，突破方法：放热反应，HH2。B选项中固态硫变成气态硫需吸热，故H1H2。D选项，后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的一半，故H10，而逆反应是焓降低的反应，H0。2.B 本题的关键是搞清楚题目中所涉及的各种量与NA的关系。该热化学方程式表示有10NA个电子转移、形成8NA个碳氧共用电子对，生成NA个液态水分子时放出1300kJ的热量。3.A 混合气体中共有0.4mol甲烷，0.1mol氢气，且燃烧后生成液态水，故放出的热量为0.4Q1+0.1Q3/2=0.4Q1+0.05Q34.BC Q指生成2molSO3时放出的热，若将2molSO2与1molO2混合反应达到平衡时生成的SO3小于2mol，则Q1Q2。若将反应物的量减半，由于其他条件相同，压强减小，SO2的转化率减小。生成SO3的量比第一容器的一半还少，放出热量Q2H2H3 B. H2H1H3H2【解析】用稀硝酸是我们正常学习的中和热57.3kJ/mol，若改用稀醋酸这种酸为弱酸，部分电离，中和反应产生的热量会被继续电离所吸收，故释放出的热量数值会变小；若用浓硫酸，浓硫酸有自己的特性，那就是溶于剧烈放热，故释放出的热量数值会很大。另外三者均为放热反应，焓变小于零，数值越大的其焓变的值越小。所以有选项D是正确的。【题7】下列说法正确的是（CD）A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定条件下也能发生【解析】并不是所有的吸热反应都需要加热，需要加热的也未必是吸热反应，因为有些放热反应也需要加热来促使反应的发生。放热反应主要体现的有热量放出的化学反应，而没有指代在常温下能容易发生。【题8】下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是（D）A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧 C.硫在氧气中燃烧 D.焦碳在高温下与水蒸气反应【解析】按题目来说，就是寻找吸热反应，所有的燃烧为放热反应，所以本题中就只有焦碳在高温下与水蒸气反应为吸热反应了。【题9】下列关于H（焓变）的说法正确的是（BD）A.在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热B. H 0时，反应吸收热量；H 0时，反应放出热量C.热化学方程式中H的值与物质前的化学计量数无关D. H的值可以通过实验测得【解析】反应热是化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该温度下的热效应，而焓变是反应物和产物之间的焓之差，二者不存在相等的关系。焓变的值是受化学计量数影响的，是按倍数变化的。【题11】磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷（P）在3.2g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g）为 。（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热= 。（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。【解析】本题中磷燃烧可能生成P2O3和P2O5，要确定二者的比例，需要通过题目中的两个数据来联立方程组求解。设3.1g中有物质的量为x的磷生成P2O3，有物质的量为y的磷生成P2O5。故x+y=3.1g/31gmol-1 3x+5y=23.2g/32g mol-1 解得x=y=0.05mol 所以可确定反应产物的组成为P2O3和P2O5，且质量分别为0.05mol110g mol-1/2=2.75g 和0.05mol142g mol-1/2=3.55g单质磷的燃烧热为Y kJ/mol即1mol磷完全燃烧生成P2O5释放热量为Y kJ。从第1小题，我们可知0.1mol磷燃烧生成0.025mol P2O3和0.025mol P2O5释放的热量为X kJ，故2mol磷燃烧生成0.5mol P2O5和0. 5mol P2O5释放的热量应该为20X kJ，从而可知，1mol磷燃烧生成P2O5释放的热量为20 X kJ-Y kJ。=-(20 X -Y )kJmol-1热化学方程式为 P(s)+3/4O2(g)=1/2 P2O5 (s) =-(20 X -Y )kJmol-1【题12】发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知；N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) 1=+67.7 kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) 2= -534 kJ/mol 试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为 kJ，写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式 。【解析】根据盖斯定律有：-1/2 得N2H4(g) +NO2(g) = 3/2N2(g)+2H2O(g) =-534 kJ/mol-1/267.7 kJ/mol=-567.85 kJ/mol热化学方程式：2N2H4(g) +2NO2(g) = 3N2(g)+4H2O(g) =-1135.7 kJ/mol