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文档简介

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第1课时焓变反应热第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定

第二节燃烧热能源第三节化学反应热的计算本章总结提升第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第一节

│三维目标三维目标1.知识与技能(1)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式;(2)了解化学能与热能的相互转化,了解吸热反应、放热反应、反应热等概念;(3)了解反应热和焓变的含义;(4)认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。2.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。

第一节

│三维目标3.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、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。第一节

│三维目标第一节

│重点难点重点难点[重点]化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写。[难点]焓变,ΔH的“+”与“-”,热化学方程式的书写。第一节

│教学建议教学建议学习本节之前首先要复习必修2中“化学键与化学反应中能量变化的关系”,“化学能与热能的相互转化”的相关知识。把旧知识与新知识紧密结合起来。学习本节的关键是抓住两条主线:一是化学反应中的物质变化,二是化学反应中的能量变化。物质变化过程中一定伴随能量变化,能量的变化表现为两种形式:吸热和放热。如何理解吸热和放热,是本节内容的一个关键点。了解吸热反应和放热反应,密切结合教材中的图示准确理解,实现难点突破。采用对比方法找出热化学方程式与化学方程式的区别与联系,总结出书写热化学方程式应注意的问题。注意热化学方程式的化学计量数的基本意义。第一节

│教学建议第一节

│新课导入新课导入[导入一]

那么,你还知道其他形式的能量变化的例子吗?如何定量地来描述或测定一个反应释放或吸收的能量呢?[导入二]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: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

。第一节

│新课导入第1课时焓变反应热第1课时焓变反应热第1课时│学习目标学习目标1.了解化学反应中能量变化的原因及常见的能量转化形式。2.了解反应热和焓变的涵义。3.理解ΔH的“+”与“—”的意义。第1课时│新课探究新课探究►知识点一焓变反应热1.焓变焓(H)是与物质________有关的物理量。焓变是变化前后物质的________,化学反应的焓变,为生成物总的焓值与反应物的总焓值之差,即________________________,单位:________________。2.反应热化学反应热的简称,恒压条件下进行的化学反应________等于反应热,因此常用________表示反应热。内能焓值差ΔH=H(生成物)—H(反应物)kJ•mol-1或kJ/mol焓变ΔH

第1课时│

新课探究3.反应热的实质(1)化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。当反应物分子间的化学键断裂时,需要克服粒子间的相互作用,这需要吸收能量;当原子重新结合成生成物分子,即新化学键形成时,又要释放能量。(2)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化图(图1­1­1)第1课时│

新课探究由图可知,反应物H2、Cl2分子断裂时所吸收的总能量是________,生成物HCl分子形成时所释放的总能量是________,则H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应热,为________________的能量。679kJ/mol862kJ/mol

放出183kJ/mol[思维拓展]化学反应存在反应热的本质原因是什么?

提示:化学反应是旧键断裂,新键形成的过程,两者吸收与放出能量的差异就是化学反应的反应热。第1课时│

新课探究第1课时│

新课探究B第1课时

新课探究B

第1课时

新课探究【规律小结】物质稳定性的判断方法分子中键能越大,物质能量越低,该物质性质越稳定;反之,键能越小,物质能量越高,性质越活泼。第1课时

│新课探究►知识点二放热反应与吸热反应化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于生成物________的总能量与反应物________的总能量的相对大小。1.化学反应过程中的能量变化图如图1­1­2甲所示为放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,反应体系能量________,规定放热反应ΔH为________或ΔH________0。释放

吸收

降低

<第1课时

新课探究如图1­1­2乙所示为吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,反应体系能量________,规定吸热反应ΔH为________或ΔH________0。升高

>

第1课时

新课探究2.常见的吸热反应与放热反应常见的吸热反应:大多数分解反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,C和CO2、C和水的反应等。常见的放热反应:中和反应、金属与酸的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)等。3.吸热反应、放热反应的判断ΔH为“-”或ΔH<0是________,ΔH为“+”或ΔH>0是________;若生成物的总能量大于反应物的总能量,则为________;由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为________;加热引发的反应,停止加热后反应能继续进行的,则为________,停止加热后反应随之停止,则为________。放热反应吸热反应吸热反应

吸热反应

放热反应

吸热反应

[思维拓展]判断吸热反应或放热反应与反应条件有关系吗?为什么?

提示:①需要加热才能进行的反应不一定都是吸热反应,如木炭的燃烧。②常温下就能进行的反应不一定都是放热反应,如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。③某化学反应属于放热反应还是吸热反应,与反应条件无关。第1课时

新课探究第1课时

新课探究第1课时

新课探究

第1课时

新课探究【易错警示】(1)放热反应(或吸热反应)是指放出的能量(或吸收的能量)的化学反应过程,浓硫酸、固体氢氧化钠溶于水放热,不是放热反应,硝酸铵溶于水吸热也不是吸热反应。(2)根据焓和键能计算反应热的方法不同:ΔH=生成物本身具有的总能量-反应物本身具有的总能量=断裂化学键吸收的总能量-形成化学键放出的总能量,即ΔH=E总(生成物)—E总(反应物)=E总(断键)—E总(成键)。第1课时

当堂自测

1.判断正误(正确的打“√”,错误打“×”)。(1)任何化学反应一定伴随能量的变化,且都是以热能形式表现出来(

)[答案]

×

(2)浓H2SO4溶于水放出大量的热,是放热反应(

)[答案]

×

(3)碳酸钙受热分解的反应中生成物总能量高于反应物总能量(

)[答案]

当堂自测(4)反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH>0,则金刚石比石墨稳定(

)[答案]×

(5)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热(

)

[答案]×

(6)物质的键能越大,本身越稳定(

)

[答案]√第1课时

当堂自测2.已知2H→H2放出437.6kJ的热量,下列说法正确的是(

)A.H2分子内每个氢原子均达到了8电子稳定结构B.1molH2的能量比2molH的能量低C.1molH2中共价键断裂成2molH要放出437.6kJ热量D.氢原子不如氢分子活泼

第1课时

当堂自测

B3.由下图分析,有关叙述正确的是(

)A.A→B+C和B+C→A两个反应吸收或放出的能量不等B.A→B+C是放热反应C.A具有的能量高于B和C具有的能量总和D.A→B+C是吸热反应,则B+C→A必然是放热反应第1课时

当堂自测D第1课时

当堂自测第1课时

当堂自测5.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量。

由键能数据计算:(1)1molH2在2molCl2中燃烧,放出的热量为________kJ。(2)在一定条件下,1molH2分别与足量的Cl2、Br2、I2反应,放出热量由多到少的顺序是__________________。第1课时

当堂自测(1)179

(2)Cl2>Br2>I2[解析](1)1molH2在2molCl2中燃烧,参加反应的H2和Cl2都是1mol,生成HCl2mol,则放出热量:436kJ·mol-1×1mol+247kJ·mol-1×1mol-431kJ·mol-1×2mol=-179kJ;(2)反应H2+X2===2HX中,若1molH2和1molX2反应生成2molHX,就有1molH—H和X—X键断裂,2molH—X键生成。放出的热量Q(HX)=E(H—H)+E(X—X)-2·E(H—X),将表中数据代入可算得:Q(HCl)<Q(HBr)<Q(HI),故H2在Cl2中燃烧放热最多,在I2中放热最少。第1课时

当堂自测第1课时

备用习题

1.在一定条件下,A和B反应可生成C和D,其能量变化如下:备用习题第1课时

备用习题下列有关反应A+B===C+D的说法正确的是()A.反应前后原子的种类和数目可能改变B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应C.若该反应为放热反应,则不需加热反应就一定能进行D.该反应遵循能量守恒,所以一定有能量变化第1课时

备用习题[解析]D反应前后原子的种类和数目一定不变,A项错误;凡化学反应一定有能量变化,但不一定是氧化还原反应,B错误;有许多放热反应在反应前需要加热到一定温度才能进行,如铝热反应、有机物的燃烧,C错误。

第1课时

备用习题2.下列叙述正确的是[JY]()A.生成物总能量一定低于反应物总能量B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应C.反应是放热反应还是吸热反应,由生成物与反应物的焓值差决定D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同第1课时

备用习题 [解析]C吸热反应中生成物总能量高于反应物总能量,A错误;反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无关,B错误;同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,D错误。

第1课时

备用习题3.下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的非氧化还原反应是()A.铝热反应B.氨水的电离C.氢氧化钠和盐酸反应D.焦炭在高温下与水蒸气反应第1课时

备用习题[解析]B生成物的总能量大于反应物的总能量是吸热反应,氨水的电离需要断裂化学键,是吸热的非氧化还原反应,B项正确。第1课时

备用习题4.下列说法正确的组合是()(1)放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化(4)吸热反应和放热反应都有可能常温下进行(5)Na转化为Na+时,吸收的能量就是该过程的反应热 (6)NaOH固体溶于水放出的能量就是该变化的反应热A.(1)(2)B.(3)(5)C.(2)(6)D.(2)(4)第1课时

备用习题[解析]D反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,与反应条件无关,(1)错误;化学反应过程中都有能量变化,(2)正确;有能量变化的不一定是化学变化,如水的气化要吸收能量,(3)错误;中和反应、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应能在常温下进行,(4)正确;Na转化为Na+时放出能量,(5)错误;氢氧化钠溶于水是物理变化,(6)错误;综合选择D。

第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定第2课时热化学方程式中和反应反应热的测定

第2课时│学习目标学习目标1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。2.通过中和反应反应热的测定,初步学习测定化学反应反应热的实验方法。3.能正确分析测定反应热时误差产生的原因,并能采取适当措施减小误差。第2课时

│新课探究

知识点一热化学方程式1.概念能表示参加反应的____________和________的关系的化学方程式叫做热化学方程式。2.意义(1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的________变化,也表明了化学反应中的________变化。(2)热化学方程式中物质的化学计量数,表示实际参加反应的反应物的________和实际生成的生成物的________。新课探究物质的量反应热物质热量物质的量

物质的量

第2课时

│新课探究

3.热化学方程式的书写及注意事项(1)物质的聚集状态:热化学方程式在普通化学方程式各物质后注明聚集状态。气体用“____”,液体用“____”,固体用“____”,溶液用“____”。热化学方程式中不写条件,不标“↑”和“↓”。(2)ΔH的符号:若为放热反应,ΔH为“____”;若为吸热反应,ΔH为“____”;ΔH的单位一般为________或______。gl

s

aq

kJ/mol

kJ·mol-1

第2课时

│新课探究(3)化学计量数:热化学方程式中各物质的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要________。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热________相等,符号________。加倍

数值

相反

第2课时

│新课探究【思维拓展】已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ/mol,能否确定2mol液态水分解产生2molH2(g)和1molO2(g)的反应热?第2课时

│新课探究能。根据热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ/mol可知,2molH2(g)和1molO2(g)的总能量比2molH2O(l)的总能量高571.6kJ,所以2mol液态水分解产生2molH2(g)和1molO2(g)需吸收571.6kJ的热量,即2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)的反应热ΔH=+571.6kJ/mol。第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究【特别提醒】反应热大小的比较比较ΔH时应带+、-号比较;比较吸收或放出的热量大小时,只比较数值大小。(1)同种物质燃烧时,可燃物物质的量越大,燃烧放出的热量越多,ΔH越小。(2)等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多,对应ΔH小。(3)其他条件相同时,气态反应物比固态反应物放出的热量多,对应的ΔH小;液态产物比气态产物放出的热量多,对应的ΔH小。第2课时

│新课探究►知识点二中和反应反应热的测定1.中和热强酸与强碱的稀溶液反应生成____________时所放出的热量。2.中和热的热化学方程式为______________________________________________。3.中和反应反应热的测定(1)实验装置第2课时

│新课探究1molH2O

H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

ΔH=-57.3kJ/mol

第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究(2)实验测量数据①初始温度(t1):测量混合前50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液温度,______________为t1。②终止温度(t2):测量酸碱迅速混合后混合溶液的______________

,记录终止温度为t2。③重复实验操作,记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据。④实验数据处理各溶液的密度近似为1g·cm-3,溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。该实验放出的热量是____________kJ,中和热为________________。取两温度平均值

最高温度

0.418(t2-t1)

第2课时

│新课探究【思维拓展】中和反应反应热的测定实验中,有哪些措施是为了尽量减少热量损失的?第2课时

│新课探究a.两个烧杯口要相平;b.在两个烧杯之间填充碎泡沫塑料或碎纸片;c.用环形玻璃搅拌棒搅拌,而不能用金属棒(丝)搅拌;d.泡沫塑料板上的两个小孔要恰好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过;e.实验时动作要迅速。第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究第2课时

│新课探究【易错警示】中和反应热的测定实验中的注意事项(1)实验中酸或碱稍稍过量是为了保证碱或酸被完全中和。(2)实验中酸或碱的用量改变时,反应放出的热量发生改变,但中和热不变。(3)实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因弱酸(碱)电离吸热,测得中和热的数值偏小。第2课时

│新课探究第2课时

│当堂自测1.判断正误(正确的打“√”,错误打“×”)。(1)热化学方程式中,化学计量数只代表物质的量,不代表分子数(

)

[答案]

√(2)反应条件(点燃或加热)对热效应有影响,所以热化学方程式必须注明反应条件(

)

[答案]

×

[解析]反应条件(点燃或加热)与反应热无关,所以热化学方程式中不需要注明反应发生的条件,除非是特别要求。

当堂自测第2课时

│当堂自测(3)比较ΔH大小,只需比较数值,不用考虑正负号(

)[答案]

×

[解析]ΔH既包括数值也包括正负号,比较时应该全面考虑。

(4)中和热的测定实验中若用浓H2SO4代替盐酸,则测量结果数值偏高(

)[答案]√

[解析]浓硫酸与NaOH溶液混合时,因浓硫酸被稀释而放出大量的热。(5)中和热的数值57.3kJ/mol是所有酸碱反应生成1molH2O的反应热(

)[答案]×

[解析]57.3kJ/mol是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和1molH2O时的反应热。

(6)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1,表示3molH2和1molN2混合在一定条件下反应就可放出92.4kJ的热量(

)[答案]×

[解析]3H2(g)+N2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1,是指生成2molNH3时放出92.4kJ的热量。第2课时

│当堂自测第2课时

│当堂自测2.已知H2(g)+F2(g)===2HF(g)

ΔH=-270kJ·mol-1,下列说法正确的是(

)A.2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJC.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kJ热量第2课时

│当堂自测C

[解析]热化学方程式的化学计量数表示物质的量,不是体积,也不是分子个数,A项、D项错误;气态HF转化为液态HF还要放出热量,故放出的热量会大于270kJ,B项错误。第2课时

│当堂自测3.下列热化学方程式正确的是(

)A.C2H5OH+3O2===2CO2+3H2OΔH=-1367.0kJ/molB.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ/molC.S(s)+O2(g)===SO2(g)

ΔH=-269.8kJ/molD.2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)

ΔH=-116.2kJ第2课时

│当堂自测C

[解析]A项未标明各物质的聚集状态,B项NaOH和HCl的反应为放热反应,ΔH<0,D项中ΔH的单位应是“kJ/mol”而不是“kJ”。第2课时

│当堂自测4.下列有关中和热的说法正确的是(

)A.表示中和热的热化学方程式:H+(l)+OH-(l)===H2O(l)

ΔH=-57.3kJ/molB.准确测量中和热的实验过程中,至少需测定温度4次C.测量中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热数值偏小D.已知2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)

ΔH=-114.6kJ/mol,则该反应的中和热为114.6kJ/mol第2课时

│当堂自测C

[解析]表示中和热的热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

ΔH=-57.3kJ/mol,A项错误;准确测量中和热的实验过程中,至少需测定温度3次(混合前酸、碱的温度和混合后混合溶液的最高温度),B项错误;因铜是热的良导体,因此中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,容易造成热量损失,则导致测量出的中和热数值偏小,C项正确;中和热是指强酸、强碱稀溶液发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量,D项错误。第2课时

│当堂自测5.(1)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为__________________________。(2)1g金属铁在氧气中燃烧放出19.97kJ热量,该反应的热化学方程式为______________________。第2课时

│当堂自测第3课时│

备用习题备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第3课时

备用习题第二节燃烧热能源第二节

│三维目标三维目标1.知识与技能(1)了解燃烧热的概念及燃烧热的化学方程式的书写,并能进行简单的计算;(2)知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式;(3)认识我国的能源结构和新能源的开发利用,了解资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题。第二节

│三维目标2.过程与方法(1)通过学习及查阅资料了解研究燃烧热的实际意义;(2)通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3.情感态度价值观(1)培养学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐;(2)有参与化学科技活动的热情,有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会问题和生活问题做出合理的判断。第二节

│重点难点重点难点[重点]燃烧热的概念及相关计算。

[难点]燃烧热的概念。第二节

│教学建议教学建议1.注意温故知新学习本节时要复习反应热与热化学方程式的知识,善于发现新知识与旧知识的联系。反应热是指化学反应过程中所释放或吸收的能量,又称“焓变”,符号用“ΔH”表示,单位是kJ/mol。人们为了更加清楚的表示参加反应物质的量和反应热的关系,采用热化学方程式。而本节学习的燃烧热,实际上是反应热的一种,燃烧热与反应热相比,专指燃料燃烧过程中放热情况,因此焓变的数值都小于0。第二节

│教学建议2.采用对比的方法对相似、相近的概念进行比较,从中发现它们的区别与联系,加深理解。如燃烧热与反应热、表示燃烧的热化学方程式与一般热化学方程式等。燃烧热与反应热的对比:

第二节

│教学建议第二节

│教学建议3.加强对重要概念(燃烧热)的深层次理解:对燃烧热的理解应注意以下几点:(1)燃烧热一般由实验测得。物质燃烧时放出的热量多少与外界(如温度、压强)有关(如果未注明条件,就是指25℃、101kPa时的热量);还与反应物和生成物的聚集状态有关。(2)定义中“1mol物质”是指1mol纯净物(单质或化合物)。(3)定义中“完全燃烧生成稳定的氧化物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的氧化物。如碳燃烧可生成一氧化碳或二氧化碳,而这里是指全部转化为二氧化碳才是稳定的氧化物。又如氢气燃烧可生成气态水或液态水,而这里是指全部转化为液态水才是稳定的氧化物。第二节

│教学建议(4)因为物质燃烧都是放热反应,所以表达燃烧热时的ΔH均为负值,即ΔH<0。(5)燃烧热是以1mol可燃物为标准进行测量的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,其他物质的化学计量数可用分数表示。例如:第二节

│教学建议C8H18(l)+25/2O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l)

ΔH=-5518kJ/mol,即表示C8H18的燃烧热为5518kJ/mol。(6)热量=可燃物物质的量×燃烧热。4.积极参与讨论,提高综合分析问题的能力和节能意识:(1)了解煤作燃料的利弊,掌握选择燃料的标准。①煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对比较集中,开采成本较低,用煤作燃料合算。②煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低,切运输不方便;煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用。第二节

│教学建议③煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染。可以通过节煤技术,如煤的液化和气化以及使烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环境造成的污染,提高煤燃烧的热利用率。一般根据什么标准来选择燃料呢?主要有以下几个方面:①从物质的燃烧热;②燃料的储量;③燃料的开采、运输;④燃料储存的条件、价格;⑤燃料对生态环境的影响。(2)解决能源危机的方法。①科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的使用效率,是节约能源的重要措施。②寻找新的能源,现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。它们资源丰富,可以再生,没有污染或很少污染。第二节

│新课导入新课导入[导入一]我们知道物质的燃烧可以放出大量的热,那么不同的物质燃烧放出的热量是否相等呢?下面我们来学习燃烧热。[导入二]

第二节

│新课导入目前,世界上所需的能源大多数来自石油、天然气和煤,它们是由远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变而成的,但很可能在几百年内就被人类耗尽。从长远观点看,开发新能源已成为迫在眉捷的任务,其中太阳能、生物能及氢能的资源最为丰富。那么,你还知道哪些新能源?我们在选择新能源时需要注意哪些问题呢?第二节

│新课导入第二节│学习目标学习目标1.理解燃烧热的概念及表示燃烧热的热化学方程式的书写与判断。2.了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。第二节│新课探究新课探究完全

稳定氧化物

放出

kJ/mol

CO2(g)

H2O(l)

SO2(g)

1mol

3.燃烧热的表述方法及表示意义例如:CH4的燃烧热为890.3kJ·mol-1或ΔH=-890.3kJ·mol-1,表示在101kPa时,__________________完全燃烧生成__________________时________________的热量。4.燃烧热的热化学方程式:以____________为标准来配平其余物质的化学计量数。5.燃烧热的计算可燃物完全燃烧产生的热量=__________________×__________,即Q放=n(可燃物)×|ΔH|,(ΔH是指物质的燃烧热)1molCH4

CO2和H2O(l)

第二节│新课探究放出890.3kJ

1mol可燃物

可燃物的物质的量

其燃烧热

[思维拓展]书写燃烧热的热化学方程式时,为什么可燃物的化学计量数需要定为“1”?由2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH=-484kJ·mol-1,可确定H2的燃烧热吗?第二节│新课探究第二节│

新课探究因为燃烧热的数值就是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,故书写燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数;不能确定,因为不知气态水转化为液态水的反应热。第二节│

新课探究D

[解析]

燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,产物HCl不属于稳定氧化物、H2O(g)不属于氢的稳定的氧化物,A、B项错误;C项,可燃物的物质的量为2mol,C项错误。

第二节│

新课探究第二节│

新课探究第二节│

新课探究[规律小结]燃烧热和中和热的区别与联系第二节│

新课探究►知识点二能源1.概念能源是能提供________的资源,它包括________(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。第二节│

新课探究能量

化石燃料

第二节│

新课探究一次能源

二次能源

常规能源

新能源可再生能源

不可再生能源

3.能源危机的解决方法开发________,节约__________,提高能源的________。4.化石燃料和新能源(1)化石燃料的利弊:蕴藏量有限、不能再生;利用率低;污染环境,特别是造成________和______________。(2)太阳能是能量巨大的清洁能源,缺点是能量密度小,受地域和季节的影响大。(3)氢能有三大优点:一是燃烧热值高,二是________,三是______________。缺点是储存、运输困难。第二节│

新课探究新能源

现有的能源

利用率酸雨

温室效应资源丰富无毒、无污染

第二节│

新课探究第二节│

新课探究(3)下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是________。①化石能源物质内部蕴贮着大量的能量②绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来③物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能为人类所利用④吸热反应没有利用价值⑤煤的气化是物理变化(4)乌克兰科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是_________________________________________。第二节│

新课探究(1)煤人均占有量少,能源利用率低,单位产值能耗高(2)①②③

(3)④⑤(4)增大与助燃剂的接触面积,使煤油充分燃烧[解析](1)我国人口众多,资源丰富,但人均占有量少;(2)①②措施保证燃料充分燃烧,发展沼气能有效解决农村燃烧秸秆污染空气的问题;(3)能源的相互转化,其中吸热反应也有其利用价值,可以利用其进行降温等应用;煤气化原理为C+H2O(g)在高温条件下转化为CO+H2,是化学变化。第二节│

新课探究[规律小结]煤作燃料的利与弊(1)煤虽然燃烧发热量高,但燃烧反应速率慢,热量利用率低,煤直接燃烧是一种低效的利用。(2)通过清洁煤技术,如煤的液化、气化等化学变化,可大大减少煤燃烧对环境的影响,提高煤燃烧的热利用率。第二节│

当堂自测

1.判断正误(正确的打“√”,错误打“×”)。(1)燃烧热是指在101kPa时1mol可燃物燃烧所放出的热量(

)

[答案]×

[解析]没有指明温度、生成物为稳定的氧化物。(2)燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变(

)[答案]

×

当堂自测

(3)甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-890.3kJ·mol-1(

)

[答案]

×

[解析]生成的水应该是液态水。

(4)提高燃料利用率,并不能节约能源(

)[答案]

×

[解析]提高燃料利用率后,提供相同能量所需要的能源就可减少。第二节│

当堂自测(5)煤为人类提供能源和化工原料的同时,也埋下了祸根(

)

[答案]

[解析]煤燃烧带来很多的粉尘污染、有毒气体污染等。

(6)CH3OH(l)的燃烧热为238.6kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-akJ·mol-1,则a<238.6(

)

[答案]

√第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第二节│

当堂自测第三节化学反应热的计算第三节

│三维目标三维目标1.知识与技能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;掌握运用盖斯定律来解决具体问题;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,学会化学反应热的有关计算。2.过程与方法通过设置适当的问题和台阶,引起学生主动探究运用盖斯定律解决实际问题的技巧,培养学生从个别问题形成一般方法的能力。3.情感态度价值观激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度。第三节

│三维目标第三节

│重点难点重点难点[重点]盖斯定律,反应热的计算[难点]盖斯定律的应用第三节

│教学建议教学建议1.引导学生准确理解反应热、燃烧热、盖斯定律等理论概念,熟悉热化学方程式的书写,重视概念和热化学方程式的应用。2.进行燃烧热计算时,强调以1mol纯物质作标准进行计算。3.有关反应热的计算与有关物质的量的计算联系紧密,在计算过程中要注意培养学生综合应用知识的能力。第三节

│教学建议4.教学中还应注意以下几点①明确解题模式:审题→分析→求解;②有关热化学方程式及有关单位的书写正确;③计算准确;④反思解题关键处及错误易发处。本节教学设计:提出问题—创设情景—引出定律—问题研究—归纳总结第三节

│新课导入新课导入[导入一]材料:假期里我们去登泰山。我们从山底出发,拾级而上,最终登上了南天门。而另外几个人却另辟奚径,走走停停,最后也登上了南天门。我们这两部分人登的一样高吗?在化学反应中,也有一种类似的现象,如C和O2的反应:一种是C和O2直接反应生成CO2,另一种是C和O2先生成CO,CO再和O2反应生成CO2。问题设置:两种登山路径登的山一样高,那么C和O2反应生成CO2要放出热量,上述材料中的两种生成CO2的反应途径所放出的热量一样吗?第三节

│新课导入[导入二]在化学研究和生产应用中,往往要通过实验测定一些物质反应的反应热,但并不是所有反应都能准确的测定出反应热。因为有些反应进行的很慢,有些反应不易直接发生,有些反应的产品不纯,如何确定这些反应的反应热呢?这就要用到1840年盖斯(G.H.Hess,俄国化学家)从大量的实验事实中总结出一条规律——盖斯定律。第三节│学习目标学习目标1.理解盖斯定律的意义。2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。3.掌握反应热计算的几种常见方法;了解反应热计算的常见题型。第三节│新课探究►

知识点一盖斯定律及其应用1.盖斯定律的理解(1)不管化学反应是________完成或________完成,其反应热是________的。(2)化学反应的反应热只与反应体系的________和______有关,而与反应的________无关。例如:

,ΔH1、ΔH2、ΔH3之间有如下的关系:______________________________________________。新课探究一步

分几步

相同

始态

终态

途径

ΔH1=ΔH2+ΔH3第三节│新课探究2.盖斯定律的应用方法(1)“虚拟路径”法:若反应物A变为生成物D,可有下两个途径:,则有ΔH=____________。(2)加合法:运用已知热化学方程式进行加、减运算,得到目标热化学方程式。如:25℃,101kPa时,查燃烧热表知:①C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH1=-393.5kJ/mol②C(金刚石,s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH2=-395.0kJ/mol则由________得:C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH=________。ΔH1+ΔH2+ΔH3

①-②

+1.5kJ/mol

第三节│

新课探究[思维拓展]能直接测出反应C(s)+1/2O2(g)===CO(g)的反应热ΔH吗?为什么?提示:不能直接测出。在O2供应充分时,可燃烧生成CO2;O2供应不充分时,虽可生成CO,但同时还有部分CO被继续氧化生成CO2。第三节│

新课探究

第三节│

新课探究第三节│

新课探究第三节│

新课探究[规律小结]热化学方程式“四则运算”要领(1)确定待求反应的热化学方程式。(2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置(是同侧还是异侧)。(3)利用同侧相加、异侧相减进行处理。(4)根据未知方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数,并消去中间产物。(5)实施叠加并确定反应热的变化。第三节│

新课探究►

知识点二反应热的计算1.根据热化学方程式计算:反应热与反应方程式中各物质的物质的量成________。2.根据反应物和生成物的能量计算:ΔH=∑____________-∑________________。3.根据反应物和生成物的键能计算:ΔH=∑____________-∑______________。4.根据盖斯定律将热化学方程式进行适当的“加”、“减”等计算反应热。5.根据物质的燃烧热数值计算:Q(放)=________×|ΔH|。第三节│

新课探究正比

生成物的能量反应物的能量

反应物的键能生成物的键能

n(可燃物)第三节│

新课探究6.根据中和反应反应热计算:Q(放)=________×|ΔH|。7.根据比热公式进行计算:____________。n(H2O)Q=cmΔt第三节│

新课探究第三节│

新课探究第三节│

新课探究第三节│

新课探究第三节│

新课探究第三节│

新课探究[规律小结]应用盖斯定律计算反应热的注意事项(1)反应热的数值与各物质的化学计量数成正比,因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时,其反应热数值需同时做相同倍数的改变。(2)热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。(3)正逆反应的反应热数值相等,符号相反。第三节│

当堂自测1.判断正误(正确的打“√”,错误打“×”)。(1)盖斯定律是质量守恒定律和能量守恒定律的共同体现(

)[答案]

(2)一个反应一步完成或分几步完成,两者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多(

)

[答案]

×

[解析]化学反应的反应热决定于反应体系的始态和终态,与反应过程无关。当堂自测第三节│

当堂自测(3)应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变(

)

[答案]√

[解析]这是盖斯定律的重要应用,正确。

(4)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(

)

[答案]×

[解析]化学反应的反应热决定于反应体系的始态和终态,与反应发生时的条件无关。第三节│

当堂自测(5)不同的热化学方程式之间,因反应的物质不同,故热化学方程式不能相加减(

)[答案]×

(6)由C(金刚石,s)===C(石墨,s)

ΔH=-1.9

kJ/mol,可知:金刚石比石墨更稳定(

)[答案]×

[解析]能量低的石墨更稳定。2.下列关于盖斯定律的说法不正确的是(

)A.不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同B.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C.有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到D.根据盖斯定律,热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热第三节│

当堂自测[答案]D

3.已知25℃、101kPa条件下:4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)

ΔH=-2834.9kJ·mol-14Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s)

ΔH=-3119.1kJ·mol-1由此得出的正确结论是(

)A.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3为吸热反应B.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3为放热反应C.O3比O2稳定,由O2变为O3为吸热反应D.O2比O3稳定,由O2变为O3为放热反应第三节│

当堂自测A

[解析]将两个热化学方程式叠加处理得:3O2(g)=2O3(g)ΔH=+284.2kJ·mol-1,所以O2变为O3的反应是吸热反应,O2的能量低,O2更稳定。第三节│

当堂自测4.在298K、100kPa,已知:2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)

ΔH1H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH22Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g)

ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(

)A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH2第三节│

当堂自测A

[解析]第三个方程式可由第二个方程式乘以2与第一个方程式相加得到,由盖斯定律可知ΔH3=ΔH1+2ΔH2。第三节│

当堂自测5.把煤作为燃料可通过下列两种途径:途径Ⅰ

C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH1<0途径Ⅱ先制水煤气:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2>0①再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)

ΔH3<0②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH4<0③请回答下列问题:(1)判断两种途径放热:途径Ⅰ放出的热量________途径Ⅱ放出的热量(填“大于”“等于”或“小于”)。

第三节│

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