高中化学选修4化学反应与能量变化教案

1、高中化学选修4第一章第一节化学反应与能量变化教案课题：第一章化学反应与能量 第T化学反应与能量变化授课班级课时2教 学 目 的知识 与 技能1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、了解反应热和始变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式过程 与 方法1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学 习过程中主动探索化学原理的学习方法，2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力情感态 度价值 观激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、

2、 严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点重点化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写难点始变，4H的“+”与“-”，热化学方程式的书写知 识 结 构 与 板 书 设 计第一章化学反应与能量第T化学反应与能量变化一、反应热始变1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于始变2、AH3、单位：kJ/mol 或 kJmol-14、反应热表示方法： H + 或 H 0时为吸热反应； Hfe 一或 H 0时为吸热反应。【板书】4、反应热表示方法： H + 或 H 0时为吸热反应； Hfe “一”或 H 0时为放热反应。【讲解】如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量，反应时就会以热能

3、的 形式放出，反之，则吸热。【板书】5、AH计算的三种表达式：（1） AH =化学键断裂所吸收的总能量一化学键生成所释放的总能量（2） zH =生成的总能量-反应物的总能量【讲解】化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小， 稳定性越弱，能量就越高破坏它需要的能量就越小； 生成物的键能越大，稳定性越强， 能量就越低，释放的能量就越大，故需要放出能量， H为负，反应之为正【板书】(3) AH =反应物的键能之和- 生成物的键能之和【讲解】4H有正负之分，因此比较 H大小时，要连同“ +”、“-”包含在内，类似 于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量变化，则只比较数值大

4、小。【过渡】通过上一节的学习我们知道化学反应过程中的反应热与断裂反应物中化学键 吸收的能量和形成生成物中化学键放出的能量有关，即能量的变化时以发生变化的物 质为基础的，那么如何更准确的表示一个化学反应的热效应如如何准确地描述物质问 的化学反应及其能量变化下面我们来学习热化学方程式。【板书】二、热化学方程式(thermochemical equation)1.定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例：也g) + 12(g)2HI(g)； AH= - kJ/mol【投影】 例：H2(g) +1Q(g) = H 2O(g); H= kJ/mol ,表示 lmol 气态 H和

5、mol气 22态。2反应生成lmol水蒸气，放出 的热量。(在101kPa和2 5c时)H 2(g)十2 Q (g)=21H2O(l) ; H=mol表小lmol气态H2与一mcK态。反应在101 kPa和25c时，生成lmol 2液态水，放出的热量。【小结】描述在一定条件下，一定量某状态下的物质，充分反应后所吸收或放出热量 的多少。【讲解】热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能 量变化。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢【板书】2.书写热化学方程式的注意事项：【讲解】与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要 求外还应注

6、意以下几点：【学生活动】阅读教材归纳、总结【板书】(1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其4 时同。【讲解】但中学化学中所用的 田勺数据，一般都是在101 kPa和25 c时的数据，因 此可不特别注明。但需注明 H勺“ + ”与“”。热化学方程式一般不要求写条件【投影】 例如：H2(g) + O2(g) = H 2O(g); AH = kJ/mol2.1 一一H2(g) +-O2 (g) =H2O(l) ; H=mol【讲解】从上述两个热化学方程式可看出，lmol H 2反应生成H2O(l)比生成H2O(g)多放 出44kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同【板书】(2)要

7、注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量 有关。【讲解】通常气体用“ g”、液体用“ l 、固体用“ s”、溶液用“ aq”，且热化学 方程式通常不用“ T ”、“。【投影】 例如：H(g)+C12(g) = 2HCl(g) ; AH= kJ/mol11 _/2 H+2Cl2=HCl【板书】（3）热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也 可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其 H&不同。【讲解】我们还需要注意的是，热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是 否真正完成。 Hf反应完成的物质的量有关，而方程式中化学计量数只表示物质的

8、量的多少，并不表示物质的分子数或原子数，所以化学计量数必须与HK对应，如果化学计量数加倍，则4 H&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。【板书】4.热化学方程式的应用【点击试题】已知在25C, 101kPaF, 1g C8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时 放出热量.表示上述反应的热化学方程式正确的是25A. C8H18(1)02(g)2B. C8H1802 (g)25C C8H18 2 O2 (g) D- 2c8H18(1) 25O2(g) 答案BD8CO2(g) 9H2O(g)； AHI= - mol882(g) 9H2。(1)； AH|= 551

9、8kJ/mol882(g) 9H2。(1)； AH= +5518kJ/mol 16CO2(g) 18H2O(1) ； H： 11036kJ/mol【实践活动】中和反应反应热的测定 【投影】一、实验原理1 mol H2O时的反【讲解】中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。【回顾】必修2第二章30页关于“中和热”的内容：【回答】酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。【实验】实验2-3:在50m成杯中加入20mL2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量 取20mL 2mol/L NaOH容液，测其温度，并

10、缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。 观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。盐酸温度/cNaOH温度 / C中和反应后温度/Ct(HCl)t(NaOH)12数据处理： H= Q/n = cmA t/n其中：c=（g C）, m为酸碱溶液的质量和， t=t2 11, t1是盐酸温度与NaOH 溶液温度的平均值，n为生成水的物质的量。【投影】二、实验操作【讨论】上述实验装置和操作存在哪些问题一一热量的散失【投影】【提问】课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进改进的目的是什么【回答】1 双层烧杯、2碎泡沫塑料、3盖板、都是为了减少热量的散失。【思考与交流】 课本第5页实验用品，想一想

11、，每件 用品的用途，NaOH溶液为什么不用L而用L【回答】为了保证L的盐酸完全被NaOHW口，采用碱稍过量。吸热反应与放热反应的考查反应热大小的 比较热化学方程式 的书写【讲解】阅读课本第5页实验步骤，强调下列问题【投影】注意事项：1、为了保证 L -的盐酸完全被NaOHfr和，采用 LNaO哈液，使碱稍稍过量， 因为过量的碱并不参加中和反应。2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测 得中和热的数值偏低。3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后 必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定 一段时

12、间再记下读数。4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。【投影】三、数据处理1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据(t 2tl) =思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办2、计算反应热： HH= Q/n = cmi t/n 。其中：c=(g C), nn= m+m2=100g, At = (t 2 11)=,n = L 1 x =。

13、H=【总结】化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能 及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用 及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。【随堂练习】1、下列说法不正确的是(A )A、放热反应不需加热即可发生B、化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等G需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2、已知(1) H2( g ) +1/2O2 ( g )= H2O ( g )AH1

14、 = a kJ/mol(2) 2H2( g ) +Q ( g )=2HO ( g )AH2 = b kJ/mol(3) H2 ( g ) +1/2 O2 ( g )= H2O ( l ) AH3 = c kJ/mo l(4) 2H2 ( g ) +Q ( g )=2HO ( l )AH4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b03、沼气是一种能源，它的主要成分是 CH。mol CH4完全燃烧生成CO和H2O时，放 出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是A 2CH( g ) +4O( g ) =2CO( g ) +4HO ( l )AH = +89 0 kJ/molB、CH+ 2O = CO+ H2OAH = -890 kJ/molC、CH4 ( g ) +2 O2 ( g )= CO2 ( g )+ 2 H 2O ( l ) AH = -890 kJ/molD 1/2CH4 ( g ) +Q ( g )= 1/2CO2 ( g )+ H2O ( l ) AH = -890 kJ/mol4、已知 1mol H分子中化学键断裂时需要吸收 436 kJ的能量；Q 1mol Cl2分子中化