北京人教版化学选修4化学反应原理 第一章化学反应与能量教材分析 课件（52张）

选修4?化学反响原理?

第一节化学反响与能量的变化第二节燃烧热能源第三节化学反响热的计算第一章化学反响与能量教材分析

教学课时分配第一节化学反响与能量变化1课时第二节燃烧热能源1课时第三节化学反响热的计算2课时实验中和热测定1课时单元复习检测1课时总计6课时化学反应的热效应热化学方程式

定量测定定量计算

反应热反应的焓变第一章化学反响与能量的变化知识内容等温、等压不做其他功标准表达中和热的测定盖斯定律概念引入本专题在模块中的地位本专题在模块中处于最根底的地位，化学反响中的焓变和熵变是判断化学反响方向的依据，温度对化学平衡移动、电离平衡移动、水解平衡移动、沉淀溶解平衡的影响。第一章教学设计能量观的根本内涵分子原子具有热能:分子、原子由于无规那么〔不碰撞〕运动产生的能量。物质的存在状态与热能有关。核外电子按能量上下排布在核外运动，决定了最外层电子的得、失能力〔也决定了化合价〕。化学键：原子之间的强烈相互作用，使原子处于能量较低的稳定状态。〔物质转化必伴随能量改变。键的断裂与形成需要吸、放热〕能量观的根本价值定量研究化学反响的热效应。〔为实验测定反响热指明了方向。测温度差〕预测元素的金属性、非金属性。解释晶体的物理性质和化合物的稳定性。解释影响化学反响速率的条件。判断物质转化的方向。掌握热能的表示，了解能源的利用。北京D第一节化学反响与能量变化一、反响热焓变要点：1.反响热的概念(举例说明化学键能→反响热效应→吸、放热反响)2.焓→变简化后的意义=恒压下反响的反响热H3.放热反响的H为“－〞二、热化学方程式要点：1.注明反响时的温度、压强，反响物、产物的状态2.化学方程式中的计量数可以是分数实践活动——中和反响反响热的测定：体验反响热，了解相关科学实验的过程和方法问题1从宏观角度〔1〕问题2：化学反响的实质是什么？从微观角度问题3：化学反响的△H与键能的关系？〔2〕△H=断键的总能-成键的总能△H=〔436+243〕-2X431=-183KJ/mol化学反响中存在热效应，告诉学生“焓〞是人们为了方便计算反响热而定义的一个新物理量，可用反响焓的变化来衡量反响中能量的改变。即这样描述：在恒压条件下，反响热等于反响的焓变，即△H=Q。目标就达成了——会运用焓变，为后续的学习打下根底。提供信息→提出问题→比照的方法→归纳整理→交流汇报二、关于热化学方程式的教学充分利用数据展开讨论，使学生自主归纳出热化学方程式书写的本卷须知；例12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；△H=-483.6kJ/mol2H2(g)十O2(g)＝2H2O(l)；△H=-571.6kJ/mol课题1：如何在化学方程式中正确反映其热量变化？问题2：为什么反响物相同产物相同，但产生的热量不同？学生：物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关，方程式中要注明反响物和生成物的状态。例2

学生：对于相同物质的反响，当化学计量数不同时，其△H也不同,且成比例关系。问题4：热化学方程式各物质前的化学计量数的意义？学生：它可以是整数也可以是分数，因此不表示分子个数，只表示物质的量。问题3：观察2个方程式你能得到哪些结论？提高：相同条件下，在密闭容器中参加1molN2和3molH2，充分反响并到达平衡时，放出的热量_______92.4kJ〔填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕。原因是__________。问题5：体会如何在化学方程式中正确反映其热量变化？1、化学方程的右边必须写上△H，并用“空格〞隔开，△H：吸热用“+〞，放热用：“－〞，单位是kJ/mol或J/mol；2、物质后需标聚集状态〔s、l、g、aq不用↓↑〕；3、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示已参加的物质的物质的量，因此化学计量数可以是整数也可以是简单分数；4、根据焓的性质，假设化学方程式中各物质的系数加倍，那么△H的数值也加倍；假设反响逆向进行，那么△H改变符号，但数值不变问题6：讨论归纳书写热化学方程式应注意什么？用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反响A，可实现氯的循环利用。反响A：4HCl+O22Cl2+2H2O〔1〕：i.反响A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。①H2O的电子式是。②反响A的热化学方程式是。③断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为kJ，H2O中H-O键比HCl中H-Cl键〔填“强〞或“弱〞〕。热化学方程式的书写键能的计算化学键强弱的比较红磷P〔S〕和Cl2发生反响生成PCl3和PCl5，反响过程和能量关系如下图〔图中的△H表示生成1mol产物的数据〕根据上图答复以下问题〔1〕P和Cl2反响生成PCl3的热化学方程式；P(g)+3/2Cl2(g)=PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol2P(g)+3Cl2(g)=2PCl3(g)ΔH=-612kJ/mol〔2〕PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式；PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol中和热测定的教学过程定量化学实验是科学研究的主要手段之一，它对于学生科学态度和科学方法的培养尤为重要，是训练学生科学研究能力的有效手段。国外现代中学和大学化学教材中定量化学实验的比例较大，?化学反响原理?是十分贴近国外教材的编写，其中的定量实验比较多。必修2P34明确实验目的中和热测温度变化明确原理、推导定量公式吸收能量物质方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅰ方案Ⅱ定什么量？如何定量？如何精确定量？Q=m·c·Δt中和热测定实验前预习报告定量实验前测对中和热的理解1、中和热都属于反响热，也用△H表示，是放热反响△H<0,单位也为kJ/mol2、概念：①在稀溶液中，②酸跟碱发生中和反响而③生成1molH2O〔l〕，这时的反响热叫做中和热。3、中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、沉淀热、电解质电离的吸热所伴随的热效应4、表示方法〔中学阶段，只讨论强酸和强碱反响的中和热〕NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)

H=–57.3kJ/molOH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)

H=–57.3kJ/mol明确实验目的中和热测温度变化明确原理、推导定量公式吸收能量物质方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅰ确保中和反响发生完全，热能少损耗方案Ⅱ确保收集数据可靠定什么量？如何定量？如何精确定量？中和反响反响热测定实验目的测定强酸和强碱在稀溶液中反响生成1molH2O时的反响热〔焓变〕实验装置1.测定酸碱中和热为什么要用稀溶液？2.评价该装置是怎样尽量减少实验过程中的热量损失？中和反响反响热的测定实验原理50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反响测量反响放出的热量：Q=m·c·Δt=100g×4.18J/(g·℃)×Δt=0.418ΔtkJ计算生成1molH2O时的焓变：

3.为什么中和热测定中要用稍过量的碱？能不能用过量的酸？

4.中和产生的热量使m克的水升温，如何求m

？5.使体系温度升高的热是否就是中和热？它和中和热的关系是什么？6.如何记录定量数据？如何处理数据？4.54.06.13.94.144.0定量实验为什么要做平行数据，

怎样判断坏数据，有效数字的含义。

化学实验的一般步骤实验目的确定实验原理〔包括反响原理、推出定量原理〕〔控制准量原那么〕合理的利用有利因素分析并控制干扰因素实验装置设计实验步骤设计实验方案实施实验记录实验结果处理结果

反思实验完成实验报告形成明确误差处理依据中和反响反响热的测定几点说明1．定量实验中精确测定和近似处理的关系在误差的允许范围内，近似处理能简化实验方案和数据处理近似处理应该有科学依据ρ(0.50mol/LHCl)≈1.008g/cm32．定量实验中有效数字和有效数字计算定量测定的数据究竟保存几位数，必须根据仪器的精度来决定。有效数字的处理和运算应严格遵循有关规那么中和反响反响热的测定3．定量实验中减小误差的方法平行实验对照实验空白实验4．本实验中碱稍稍过量的原因分析保证盐酸被完全中和。防止碱溶液中碳酸盐的影响。一些物质的燃烧热名称化学式△H/（kJ·mol-1）氢气H2(g)-285.8丙烷CH3CH2CH3(g)-2219.9一氧化碳CO(g)-283.0甲烷CH4(g)-890.3甲醇CH3OH(l)-726.5乙醇CH3CH2OH(l)-1366.8⑴由表分析，

是一种比较理想的燃料。⑵你认为应根据什么标准来选择燃料？⑶试简述理想燃料应具备哪些优点？

可从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。

1429002270329710504521010755643.81kg可然物1.选择燃料的重要数据第二节数据比较策略在理论教学中作用2.判断同素异形体之间的转化3.比较烃的燃烧热1.同系物中含碳数越大(分子量大),燃烧热值大2.相同碳数的烃,含氢量大,燃烧热值大3.假设乙炔转化成苯是吸热还是放热反映等物质的量如何测定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反响热△H1①能直接测定吗？为什么？②假设不能直接测，怎么办？第三节盖斯定律的教学过程盖斯定律1840年，瑞士化学家盖斯，通过大量实验事实证明，不管化学反响是一步完成或分几步完成，其反响热是相同的。化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关，而与反响的途径无关。这就是盖斯定律。盖斯定律图示模型数学模型△H=△H1+△H2△H1=△H-△H2盖斯定律在科学研究中的重要意义有些反响进行得很慢有些反响不容易直接发生有些反响的产品不纯〔有副反响发生〕这些都给测量反响热造成了困难利用盖斯定律可以间接地把它们的反响热计算出来C〔s〕+½O2〔g〕=CO〔g〕因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一局部CO2生成，因此这个反响的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案计算该反响的ΔH。提示〔1)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+½O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol△H1=△H2+△H3

△H2=△H1-△H3

=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+½O2(g)=CO2(g)△H=-110.5kJ/mol

：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2(g)ΔH=-226kJ/molC.CO(g)与Na2O2(s)反响放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×10232CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=-552kJ/mol2Na2O2(s)+2CO(g)=2Na2CO3(s)