化学选修4第一章化学反应与能量(全章教案)

1、第一章第一节 化学反应与能量的变化 教学目标教学目标 知识与技能： 1.使学生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.认识化学反应过程的物质变化和能量变化； 3.了解反应热和焓变的涵义； 4.能正确认识、书写热化学方程式。 过程与方法： 1.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； 2.通过从化学键的角度分析化学反应， 引导学生分析引起反应 热的本质。 情感态度与价值观：培养学生从微观的角度理解化学问题。 教学重点：教学重点：热化学方程式的书写和反应热与键能 教学难点：教学难点：反应热与键能 教学过程：教学过程： 第一节化学

2、反应和能量变化 一、概念 1.化学反应及其能量变化 任何一个化学反应中， 反应物所具有的总能量与生成物所具有的 总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。 2.放热反应和吸热反应 （1）放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量 大于生成物的总能量。 （2）吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小 于生成物的总能量。 能 量 反应物 H0 反应物 生成物 反应过程反应过程 3.化学反应中的能量变化示意图对于该 “示意图”可理解为下列 形式： 由能量守恒可得： 反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应) 应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应) 4

3、热化学方程式的书写： （1）热化学方程式必须标有热量变化。 （2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反 应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。 （3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的 量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。 5书写热化学方程式时明确以下问题： （1）反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关， 需要注明，不注明的指 101kPa 和 25时的数据。 （2）物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此 要注明反应物和生成物的聚集状态。 （3）热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的 量时

4、相对应的，不是几个分子反应的热效应。 因此式中化学计量数可 以是整数，也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物 为“1mol”时其它物质才出现的。 （4）无论热化学方程式中化学计量数为多少，H 的单位总是 KJ/mol，但H 的数值与反应式中的系数有关。 板书设计：板书设计： 一、概念 1.化学反应及其能量变化 2.放热反应和吸热反应 （1）放热反应： （2）吸热反应： 3. 反应物的总能量： 生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总 能量：生成物的总能量-热量(吸热反应) 4热化学方程式的书写： 5书写热化学方程式时明确以下问题： 练习：练习： 1、请解读下面的热化学方程式： （1

5、）H 2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol （2）C 3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) H =-2220.0 kJ/mol 2、依据事实，写出下列热化学方程式 （1）1mol 乙烷燃烧生成 CO2(g)和 4H2O（l） ，放出 1559.8 kJ 热量。 （2）1 克氢气燃烧生成液态水放出 142.9 kJ 热量 【作业布置作业布置】课本：P5 - 2、3、4 【教学反思】1.重点讲练热化学方程式的书写； 2.重点图解化学反应 热。 第一章第二节燃烧热 能源 教学目标教学目标 知识与技能：1掌握燃烧热、热中和热相关概念和计算 2掌

6、握热化学方程式的书写 3了解能源的相关问 题 过程与方法：通过阅读、比较、分析培养学生综合分析问题的能力。 情感态度与价值观：1.认识能源是人类生存和发展的重要基础。 2.知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。 教学重点教学重点 ：燃烧热和热化学方程式的书写 教学难点教学难点 ：燃烧热和热化学方程式的书写 教学过程教学过程 复习引入：复习引入：回忆反应热 、焓变的知识。 一、燃烧热 定义： （一）、反应热 1、概念： 2、放热反应和吸热反应的比较。 （二）热化学方程式 1、概念： 2、表示意义：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。例如： ；H241.8kJ/mo

7、l 表示 1mol 气态 H 2 与(1/2)mol 气态 O 2 反应生成 1mol 水蒸气，放出 241.8kJ 的热量。 （三）燃烧热 1、概念： 2、 注意： 必须以 1mol 可燃物燃烧为标准； 可燃物必须完全燃烧， 生成稳定化合物。 例如： 1mol 碳燃烧生成 CO 时放出的热不是燃烧热， CO 不稳定，可继续燃烧生成 CO 2。 C 的燃烧热为 393.5kJ/mol 而不是 110.5kJ/mol。 3、 表示的意义： 例如 C 的燃烧热为 393.5kJ/mol， 表示在 101kPa 时，1molC 完全燃烧放出 393.5kJ 的热量。 4燃料充分燃烧的两个条件 （1）

8、要有足够的空气（2）燃料与空气要有足够大的接触面。 （四）、中和热 1、概念： 2、注意：必须以生成 1mol 水为标准；中和反应对象为稀溶液； 强酸与强碱中和时生成 1mol H 2O 均放热 57.3kJ，弱酸或弱碱电离要 吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 3、中和热的表示：H(aq)OH(aq)H 2O(l)；H 57.3kJ/mol 二、能源使用化石燃料的利弊及新能源的开发 (1)重要的化石燃料：煤、石油、天然气 (2)煤作燃料的利弊问题 (3)新能源的开发 【板书并小结】 一、燃烧热二、能源 【作业】 1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是

9、( ) A.铝片与稀盐酸的反应. B.Ba(OH) 28H2O 与 NH4Cl 的反应. C.灼热的碳与 CO 2 的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应 2.下列燃料中,不属于化石燃料的是( ) A.煤 B.石油 C.天然气 D.水煤气 3. 实验测得 25、 101kPa 时 1molC 完全燃烧放出 393.5 kJ 的热量， 写出 C 燃烧的热化学方程 式：。 4.实验测得25、 101kPa时1molH 2 完全燃烧放出285.8 kJ的热量， 写出 H 2 燃烧的热化学方程 式：。 6.在 1.01105Pa 时，4g 氢气在 O 2 中完全燃烧生成液态水，放出 572KJ 的热量，

10、则 H 2 的燃烧热为； 表示氢气燃烧的 热化学方程式为。 第一章 第三节化学反应热的计算 教学目标教学目标 知识与技能：在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、 掌握盖 斯定律，并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算； 进一步巩固对化学反应本质的理解。 过程与方法：通过分析、归纳，从能量守恒定律角度理解盖斯定律。 情感态度与价值观：学习从不同的角度观察、分析、认 识事物。 教学重点、难点教学重点、难点：利用盖斯定律进行化学反应热的计算 教学过程：教学过程： 一、引入一、引入： 与旧知识“燃烧热”相衔接，减少学生的陌生感，且为学生设计 测定“C(s)+1/2O 2(g)=CO(g) H 1=

11、?”做好知识与理解的铺垫。 1.下列数据表示燃烧热吗？为什么？ H 2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H 1=-241.8kJ/mol 已知： H 2O(g)=H2O(l) H 2=-44kJ/mol H 2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H 1+H2=-285.8kJ/mol 2.如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O 2(g)=CO(g) H 1=? 思考并回答：能直接测出吗？如何测？若不能直接测出，怎么 办？ C(s)+1/2O 2(g)=CO(g) H 1=? CO(g)+1/2O 2(g)= CO2(g) H 2=-283.0kJ/mol C(s)+O 2(

12、g)=CO2(g) H 3=-393.5kJ/mol + = ，则 H 1 + H2 =H3 所以，H 1 =H3-H2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 为什么可以这样计算？应用了什么原理？ 二、盖斯定律二、盖斯定律 不管化学反应是分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。 讲述盖斯的生平事迹。 三、对盖斯定律的理解与分析三、对盖斯定律的理解与分析 请观察思考：H、H 1、H2 之间有何关系？H=H 1+H2 根据能量守恒定律引导学生理解盖斯定律。

13、四、应用盖斯定律计算反应热四、应用盖斯定律计算反应热 石墨能直接变成金刚石吗？ 例 1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa 时) 说明：(1)可以在书中查找需要的数据.(2)并告诉大家你设计的 理由。 学生查阅燃烧热数据，设计方案： C(石墨，s)+O 2(g)=CO2(g) H 1=-393.5kJ/mol C(金刚石，s)+O 2(g)=CO2(g) H 2=-395.0kJ/mol 所以， - 得： C(石墨， s)= C(金刚石， s)H=+1.5kJ/mol 这个热化学方程式说明了什么？ 石墨不会自动变成金刚石；石墨与金刚石的能量相差不远。 过渡：你知道火箭的燃料是

14、什么吗？ 例 2：某次发射火箭，用N 2H4 （肼）在NO 2 中燃烧，生成N 2、液态 H 2O。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H 1=-534kJ/mol N 2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H 2=-534kJ/mol 请写出发射火箭反应的热化学方程式。 先确定反应物与生成物， 再对两个已知方程式的反应热进行处理， H=2H 2-H1=-534kJ/mol 2 N 2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-534kJ/mol 你能设计出合理的路线吗？ 总结归纳盖斯定律： 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。 板书设计：板书设计：第三章第一节化学反应热的计算 一、盖斯定律：二、应用盖斯定律计算反应热 1、内容： 2、理解 3、盖斯定律的意义：小结： 课后作业课后作业：按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已 知： (1)NH 3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H 1=-176kJ/mol (2)NH 3(g)+H2O(l)=NH3.H2O(aq) H 2=-35.1kJ/mol (3)HCl(g) +H 2O(l)=HCl(aq) H 3=-