苏教版化学2专题二第二单元化学反应中的热量变化教学设计

第二单元 化学反应中的热量变化【教学背景及教材分析】 认识化学反应中能量变化并不等同于化学反应中热量的释放与吸收。化学反应中的能量变化，可以以不同的能量形式呈现，如热、光的释放和吸收，电能、电磁波的释放和吸收等。许多化学反应伴随有热量的放出和吸收，在这些反应中，能量的变化也不一定全都以热量的形式呈现。注意帮助学生区分吸热反应与需要加热引发的化学反应。认识可逆反应的正反应和逆反应在能量变化上的区别。不要求学习热效应、燃烧热、中和热、焓变等概念。利用热化学方程式进行有关化学反应中热量的计算时，不涉及盖斯定律的内容。教材通过“你知道吗”栏目，让学生交流和讨论，利用日常生活中观察到的现象认识物质能量转化四处可见、形式多样。在探讨化学反应放热、吸热本质时，要使学生明确三点：1.热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式；2.化学反应过程中的能量守恒；3.化学反应在发生过程中是吸热还是放热，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。引导学生从能量变化的高度来学习节内容。【学习目标】1、认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；2、了解化学反应中热量变化的实质；3、通过生产生活中的实例，了解化学能和热能的相互转化；【重点】化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。【难点】从本质上（微观结构角度）理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。【教学方法】学生自学阅读、教师归纳【课时安排】第一课时 化学反应中的热量变化【教学过程】【导入】1、化学反应按反应物和生成物的种类分可分为：化合反应、分解反应 、置换反应、复分解反应 2、化学反应按是否有电子转移可分为：氧化还原反应、非氧化还原反应 3、化学反应按是否有离子参加可分为：离子反应、非离子反应 4、化学反应按是否有热量的放出和吸收可分为：放热反应、吸热反应【引导阅读】课本32页【提问】“你知道吗？”【板书并讲解】一、化学反应中的热量变化1、化学反应的基本特征 （1）都有新物质生成，常伴随能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。（2）能量的变化通常表现为热量的变化。2、化学反应的本质（实质）旧化学键的断裂和新化学键的形成【指导阅读】课本33页活动与探究3、化学反应按热量的变化分类（1）概念放热反应：有热量放出的化学反应；吸热反应：吸收热量的化学反应；（2）分类能量的释放能量的贮存 放热反应：放出热量的反应E（反应物）E（生成物）化学反应 吸热反应：吸收热量的反应E（反应物）E（生成物)【图示法表示】 【补充讲解】化学反应遵循着能量守恒定律：反应物的总能量 + 断键时吸收的总能量 = 生成物的总能量 + 成键时放出的能量【练习一】判断下列反应是放热反应还是吸热反应 C（s）+CO2（g）2CO（g） Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）【板书】4、常见的放热、吸热反应（1）放热反应：a、所有燃烧反应；b、酸碱中和反应；c、金属与酸生成气体的反应；d、大多数的化合反应（2）吸热反应：a、C（s）+CO2（g）2CO（g）；b、Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）c、C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）d、大多数的分解反应【练习】关于吸热反应和放热反应，下列说法中错误的是 （A）A需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应B化学反应中能量变化，除了热量外，还可以是光能、电能等C化学反应过程中的能量变化，也服从能量守恒定律D反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应【指导练习】课本33页“问题解决”【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。【作业】预习热化学方程式的书写要求；并完成下列练习一、选择题1、下列反应是吸热反应的是( )A 灼热的炭与二氧化碳反 应B铁和稀硫酸的反应C 氢氧化钡晶体的粉末和氯化铵晶体混合D钢铁制品生锈的反应2、已知2H2+O2=（条件为“点燃”）2H2O，关于该反应的下列说法错误的是（ ）A 该反应是一个放热反应B 参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量C 该反应是一个吸热反应D参加反应的氢气和氧气的总能量低于反应生成的水的总能量3、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法正确的是（ ） 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. 反应是放热还是吸热，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4、已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是（ ）A. 电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应B. 水分解产生氢气和氧气时放出能量C. 相同状况下，反应2SO2+O2=2SO3是一个放热反应，则反应2SO3=2SO2+O2是一个吸热反应D. 氯化氢分解成氢气和氯气时需要吸收能量 第二、三课时 热化学方程式和燃料燃烧释放的热量一、教学目标1、复习常见的放热反应和吸热反应2、热化学方程式的含义和热化学方程式的书写3、标准燃烧热、物质的完全燃烧二、教学内容在高考中有关热化学方程式的试题类型主要有3种：（1）已知一定量的物质参加反应的吸、放热量，写出其热化学方程式或判断所给的热化学方程式的正误。在判断热化学方程式的正误时，一要注意是否标明反应中各物质的状态；二是要注意在热化学方程式右端是否注明热量的变化，H的“+”、“”号是否正确，三是热化学方程式中各物质前面的系数只要同后面的热量值相对应，则无论系数为整数、分数还是小数，都应当是正确的。（2）已知相关的热化学方程式，要求写出新的热化学方程式；这种类型题目的解题思路是：先比较要写的热化学方程式与已知的相关热化学方程式的主要不同，找出无关的物质并变换系数使其相同，再通过对已知热化学方程式加减消去，然后算出新化学方程式的热量。（3）依据热化学方程式进行有关计算：这类题目是求一定量物质燃烧放出的热量，求混合气体成分或含量，在进行计算时，应把反应热量看成一种产物，按一般化学方程式的计算要求进行计算。三、典型例题例1、已知破坏各1mol NN键、HH键和NH键分别需吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值。分析N2(g)与H2(g)反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，使1mol的NN键断裂吸收946kJ的能量，使3molHH键断裂共需吸收436kJmol-13mol1308kJ的能量，因此使1molN2(g)和3molH2(g)反应物的化学键断裂共需吸收的能量为946kJ1308kJ2254 kJ。而2molNH3（g）中含6molNH键，形成6molNH键时放出能量为391 kJmol-16mol2346 kJ 。因此反应热应等于生成物分子形成时所释放的总能量2346kJmol-1与反应物分子断裂时所吸收的总能量2254 kJmol-1之差，即放出了92 kJmol-1的能量。例、下列对热化学方程式1/2H2(g)+ 1/2I2(g)=HI(g)；H = +26kJmol-1的叙述中，正确的是 （ ）A1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量B1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量C1molH2(g)与1molI2(g)完全反应生成2mol的HI气体需吸收52kJ的热量D1molH2(g)与1molI2(g)完全反应放出26kJ的热量分析热化学方程式的具体形式是表示一定物质的量的、一定聚集状态的反应物完全反应生成一定聚集状态的生成物时的放热、吸热情况。只要依据书写热化学方程式的六点注意事项，对于本例题就不难作出判断。在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；且D将反应错认为是放热反应；A则未将反应的化学计量数与H正确对应起来；B则无视热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数的前提。因此合理答案只有C。练习1、以下反应属于吸热反应的是 ( )A生石灰加水制熟石灰 B氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合C氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 D化石燃料的燃烧2、（1）某化学反应，设反应物总能量为E1，生成物总能量为E2。若E1E2，则该反应为_热反应，该反应过程可看成_ _（2）中和反应都是_热反应，其实质是_ _3、0.3mol气态高能燃料乙硼烷（分子式B2H6），在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为_ .又已知H2O(l)=H2O(g)；H = 44kJmol-1，则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ4、能源可化分为一级能源和二级能源。自然界以现成方式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2（l）=2H2（g）+O2（g）该反应要吸收大量的热。根据上述内容回答下列问题(1)、下列叙述正确的是 （ ）A电能是二级能源 B水能是二级能源C天然气是一级能源 D水煤气是一级能源(2)、关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是 （ ）A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源B设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊催化剂，用于开发廉价能量，以分解水制取氢气5、已知在发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和水蒸气.又已知:N2(气)+2O2(气)=2NO2(气); H=+67.7kJ/molN2H4(气)+O2(气)=N2(气)+2H2O(气); H =534kJ/mol试写出肼与NO2反应的热化学方程式_ 。化学2专题二第二单元练习1、已知在1105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 （ A ）2、已知方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H1=571.6KJmol-1，则关于方程式2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) H2=？的说法正确的是 （ B ）A.方程式中化学计量数表示分子数B.该反应H2大于零C.该反应的H2=-571.6kJmol-1D.该反应可表示36g水分解时的热效应3、25、101kPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是 （ A ）A、 CH4O（l）+3/2O2（g） = CO2（g）+2H2O（l） H=-725.8kJ/molB、 2CH4O（l）+3O2（g）= 2CO2（g）+4H2O（l） H=+1451.6kJ/molC、 2CH4O+O2 = 2CO2+4H2O（l） H=-22.68kJ/molD、 CH4O（l）+3/2O2（g） = CO2（g）+2H2O（g） H=-725.8kJ/mol4、已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=566.0kJ/mol.由此判断CO的燃烧热是 （ A ） A.-283.0kJ/molB.-566.0kJ/molC.283.0kJ D.566.0kJ/mol5、以NA代表阿伏加德罗常数，则关于反应：C2H2(g)+2/5O2(g)=2CO2 (g )+H2O(l) H=1300kJ/mol热化学方程式的说法正确的是 ( AD )A.有10NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量B.有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量D.有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量6、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应，H+(aq) + OH-(aq) = H2O(液) H=57.3kJ/mol，向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、浓H2SO4、稀硝酸，则恰好完全反应时的热效应H、H2、H3的关系正确的是 ( D )A. H1H2H3B. H1H3H1H3D. H1H3H27、已知CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)；H=Q1kJ/mol，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ；H=Q2 kJ/mol，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ；H=Q3 kJ/mol，常温下取体积比为4：1的CH4和H2的混合气11.2L(标况)经完全燃烧后恢复至常温，放出的热量是 （ A ） A0.4Q1+0.05Q3 B0.4Q1+0.05Q2 C0.4Q1+0.1Q3 D0.4Q1+0.2Q28、在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)； H =-566 kJ/molCH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)； H =-890 kJ/mol由1molCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为 （ B ） A2912kJ B2953kJ C3236kJ D3867kJ9、航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为： NH4ClO4=N2+4H2O+Cl2+2O2；H0 下列对此反应的叙述中错误的是 （ D ）A上述反应属于分解反应B上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D在反应中高氯酸铵只能起氧化剂作用10、已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。已知单质碳的燃烧热为-Y kJ/mol，则C与1mol O2反应生成CO时的反应热H为 （ B ）AY kJ/mol B(10XY) kJ/mol C(5X0.5Y) kJ/mol D(10XY) kJ/mol 二、填空11、热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(I) H= -571.6kJ/mol表示的意义是在250C,101kPa时2mol氢气和1mol氧气反应生成2 mol液态水时放放出571.6kJ的热量 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H= -285.8kJ/mol 能量12、某不可逆反应的反应进程的能量变化如图所示：反应物分子的平均能量E1生成物分子的平均能量E2反应分子的最低能量E3（1）该反应是放热反应，反应热H 0（2）反应的活化能为E3 E1（3）对反应体系加热，提高了 E1 活化分子数增多，反应速率加快；在反应体系中加入催化剂，降低了 E3 活化分子数增多，反应速率大大地加快。(2、3两问用E1、E2、填空)13、已知下列反应 ：H2(g)=2H(g) H1=Q1 kJ/mol O2(g)=2O(g) H2=Q2 kJ/mol2H(g)+O(g)=H2O(g) H3=Q3 kJ/mol H2O(g)=H2O(l) H4=Q4 kJ/molH2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l)；H5=Q5 kJ/mol试指出Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的等量关系： 2Q5+2Q1+Q2=2Q3+2Q414、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652KJ的热量。（1）反应的热化学方程式为N2H4