选修四第一章第一节化学反应与能量的变化导学案.doc

_ 第一节 化学反应与能量的变化 第一课时 反应热 焓变【学习目标】：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变化，而且能量的释放或吸 收是以发生变化的物质为基础，能量的多少取决于反应物和生成物的质量；3、了解反应热和焓变的涵义；【过程与方法：】培养自学能力、灵活运用知识分析问题的能力。情感态度与价值观：培养理论联系实际的科学态度和保护环境，节约能源的意识。【学习重点：】反应热的含义及H的“+”与“”与反应能量的转化关系。【学习难点：】H的“+”与“”与反应能量的转化关系。【预习案】高一时曾做过铝片与盐酸、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应实验。在这两个实验当中，能量有哪些变化？为什么？在我们学过的化学反应当中，还有哪些反应伴随着能量变化？请同学们讨论交流以下问题：请完成以下问题：1、 化学反应必定伴有能量变化，化学反应过程中当 时放出能量，当 时吸收能量。2、 从能量的角度看，断裂化学键要 ，形成化学键要 。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于 。【阅读1】阅读教材相关内容，回答下列问题：1、 定义：在化学反应过程中 或 的热量，通常叫做反 应热。又叫 2、符号：用 表示。3、单位：一般采用 。【探究案】探究能量变化的原因例如：H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）实验测的1mol H2与1mol Cl2反应生成2molHCl时放出184.6KJ的热量，从微观的角度如何解释？【阅读2】教材第2页图【分析】（1）化学键断裂时需要吸收能量，吸收总能量为： （2）化学键形成时需要释放能量，释放总能量为： （3）反应热的计算： 【思考】1、一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是什么？2、如何理解反应热与能量的关系3、如何理解H的“+”与“” ？【阅读3】阅读教材第3页及图12思考【分析】1、如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物放出能量，这就是放热反应；如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物就需要吸收能量才能转化为生成物，这就是吸热反应。所以一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是“反应物和生成物所具有的总能量的相对大小”。2、对于放热反应，由于反应后放出热量而使反应本身的能量降低，所以规定放热反应的H为“”；对于吸热反应，由于反应通过加热、光照等吸收了能量，而使反应本身的能力升高，所以规定吸热反应的H为“+”。 所以上述反应H2（g）+Cl2（g）2HCl（g），反应热测量的实验数据是184.6KJ/mol，与计算的数据183KJ/mol很接近，一般用实验数据表示，所以H= 184.6KJ/mol。【我的疑惑】 【我的收获】 【当堂检测】1、判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热。()(2)伴有能量变化的物质变化一定都是化学变化。()(3)需要加热才能进行的反应一定是吸热反应。()(4)在确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同()。2、1molC与1molH2O（g）反应生成1molCO（g）和1molH2（g），需吸收131.5KJ的热量，该反应的反应热为H= KJ/mol。3、拆开1mol HH键、1mol NH键、1mol N N分别需要的能量是436KJ、391KJ、946KJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 ；1mol H2生成NH3的反应热为 。4已知H2(g)Br2(g)=2HBr(g)H72 kJ/mol，其他相关数据如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A404B260C230 D200第二课时 热化学方程式学习目标：知识与技能：理解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：通过对学习资料的查找与交流，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力。情感态度与价值观：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，树立透过现象看本质的唯物主义观点。学习重点：热化学方程式的书写方法和应用。学习难点：热化学方程式的计算【预习】阅读教材相关内容，思考下列问题：1、 什么是热化学方程式，有何意义？书写步骤？2、 书写热化学方程式为什么要注明物质的状态？3、 化学计量数与H的关系？【分析】1、 热化学方程式定义：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。2、意义：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。3、书写步骤： （1）写出化学方程式； （2）标明各物质的聚集状态； （3）注明反应的温度和压强（常温、常压可不注明）； （4）写出H的值并标明“+”与“”； （5）检查化学计量数和H值是否对应。【注意】书写热化学方程式要注明物质的聚集状态，因为物质呈现哪一种聚集状态（气、液、固）与他们所具有的能量有关。例如：水蒸气状态时所具有的能量与液态或固态时所具有的能量是不同的。化学计量数与H的关系：热化学方程式中，物质前的化学计量数不表示分子个数。因此它可以是整数，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也不同。例如：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）； H= 184.6KJ/mol1/2 H2（g）+1/2Cl2（g）=HCl（g）； H= 92.3KJ/mol2 H2（g）+O2（g）=2H2O（g）； H= 483.6KJ/mol H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）； H= 241.8KJ/mol【规律】1、 H与化学计量数成正比；2、 无论化学计量数怎么变，H的单位都规定为KJ/mol。【练习】书写热化学方程式：课本第6页，课后习题第3题（1） （2） （3） （4） （5） （6） 【达标检测】热化学方程式的应用：1、 已知两个热化学方程式： C（s）+O2（g）=CO2（g）； H= 393.5KJ/mol H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）； H= 241.5KJ/mol欲得到相同热量，需充分燃烧C和H2的质量比约为 （ ） A、12：3.25 B、3.25：12 C、1：1 D、6：12、已知两个热化学方程式： 2 H2（g）+O2（g）=2H2O（l）； H= 571.6KJ/mol C3H8（g）+5O2（g）=3CO2+4H2O； H= 2220KJ/mol实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847KJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比是 （ ） A、1：3 B、3：1 C、1：4 D、1：1第二节 燃烧热 能源【学习目标】知识与技能：认识燃烧热的概念，并能运用进行相关计算 。过程与方法：体会能源的重要性，培养自己的社会责任感、使命感。情感态度与价值观：强化小组合作意识，勇于表达自己观点。【学习重点、难点】燃烧热概念及相关计算预习自学案 1、什么是燃烧热？2、 能源就是能 ，包括 等。能源是国民经济和社会发展的重要物质基础，它的开发和利用情况，可以用来衡量一个国家或地区的 和 。我国目前使用的主要能源是 。解决能源的办法是 ，即开发 和节约 ，提高能源的 。现在探索开发的新能源有 等，新能源的主要优势是 。合作探究案【探究点一】燃烧热1、分析下面两个热化学方程式，哪个是表示气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？ A. H2(g)1/2O2(g)=H2O(l) H=285.8 kJ/mol； B. 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol2、分析以下几个热化学方程式，哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热？为什么？ A. C（s）O2（g）=CO(g) H=-110.5 kJ/mol； B. C（s）O2（g）=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol C. 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol； D. H2(g)1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol3、请归纳总结出在理解燃烧热的定义时，应该注意的问题有哪些？探究点二燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热中和热相同点H 0 ， 反应不同点限定 ；指 ，不同的反应物 。限定生成物H2O为1mol；指生成1molH2O时放出的热量，不同的反应物中和热大致相同。【针对性练习】1、在101 kPa时，1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出890.3 kJ的热量，CH4的燃烧热为多少？1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？2、家用液化气中主要成分之一是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量5105kJ。试写出能表示丁烷燃烧热的热化学方程式。【课后作业】 1、完善导学案内容，完成学习反思。 2、完成背面巩固练习。 第3节 化学反应热的计算学习目标：知识与技能：1、 以质量守恒定律和能量守恒定律为基础使学生对盖斯定律的学习从直觉认识上升为理性 认识；2、掌握运用盖斯定律进行化学反应热的计算；3、提高对热化学方程式内涵的认识，理解热量与物质的量的紧密联系。过程与方法：1、通过适当的问题和台阶，引起主动探究运用盖斯定律解决实际问题的技巧；2、培养从个别问题形成一般方法的能力。情感、态度与价值观：激发学习兴趣，培养尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度。重点：盖斯定律，应用盖斯定律进行反应热的计算。难点：盖斯定律的应用。学习过程:【复习思考】已知 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol请问241.8 kJ/mol是不是H2的燃烧热？如果不是，你认为H2的燃烧热比241.8kJ/mol大还是小？已知 H2O(g) = H2O (l) H2=-44kJ/mol你能否准确说出H2的燃烧热？请谈一谈将上述两个变化的反应热相加作为H2燃烧热的理由。【分析】不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。【思考】你认为盖斯定律是哪些自然规律的必然结果？【解析】应该是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现，反应是一步完成还是分步完成，最初的反应物和最终的生成物都是一样的，只要物质没有区别，能量也不会有区别。【思考】已知： C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=-110.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) H2=-566.0kJ/mol 求 C(s)+O2(g)=CO2(g) H3=？【小结】 求总反应的反应热，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论一步进行还是分步进行，始态和终态完全一致，盖斯定律才成立。某些物质只是在分步反应中暂时出现，最后应该恰好消耗完。【思考】那么有什么方法能快速判断中间产物最后不会留下？【分析】把方程式相加，看是否能得到未知反应方程式。【阅读】阅读课本例3，自己归纳这类问题的解题步骤。【小结】 确定待求的反应方程式； 找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置； 根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整计量数， 或调整反应方向； 实施叠加并检验上述分析的正确与否。【练习】已知： C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H2=-566.0kJ/mol 求 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H3=？【点评】有的化学反应的反应热能够直接测定，有的化学反应由于反应很慢或者产物不纯等原因无法直接测定其反应热，上述练习就是其中的一个实例。但盖斯定律的应用很好地解决了这一难题，所以盖斯定律在科学研究中具有重要意义。【达标训练】1、某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知： N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=+67.7kJ