第一节化学反应的热效应第一课时.docx

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第一节化学反应的热效应第一课时

化学反应的热效应

【课标研读】

1、通过反应热的学习，使学生了解反应热效应的定量描述与反应条件有关。

2、通过中和热测定活动使学生初步接触反应热效应的测定原理。

3、通过学习反应焓变的定义以及热化学方程式，使学生感受热力学的严谨性及其意义。

4、学习根据盖斯定律求算反应焓变的内容。

【考纲解读】

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、了解化学能和热能的相互转化。

了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

3、了解热化学方程式的含义，能运用盖斯定律进行反应热的有关计算。

【教材分析】

本节内容是在必修二第二章对化学反应中能量的变化有初步介绍的基础上的进一步深化和再认识。

本节以能量变化的一部分——热效应为主线索，首先定义了反应热的概念，并大体介绍了定量测定反应热的实验方法，使学生对反应热有个初步概念。

然后重点介绍了一种在一定条件（等压、等温）下的反应热——焓变的概念。

其中出于描述一个反应的反应热的需要，本节还对热化学方程式做了详细说明。

在本节学完之后是学生不但对化学反应中能量变化的实质过程有了更充分的认识，而且打下了化学热力学的初步基础，为以后的进一步深入研究提供了巨大的方便。

【教学思路】

本节课内容较多，在课堂设计时以化学反应的热效应为主线索，适当提及回顾了以前所学过的相关知识，在进行时过程较紧张，可能与上课时放的较开有关系，应该稍微紧一下，或许能在预定时间内完成。

学生要能理解概念基本的区别为下一节课的学习打下了良好的基础。

【学情分析】

由于本节内容较抽象难懂，与以前联系较少且新概念较多，故在教学中采用多台阶、小步幅的方法，层层推进，使学生能与不知不觉中得到提高。

具体教学环节在引入时可通过蜡烛燃烧、Ba（OH）2与NH4NO3的反应吸热和放热的不同来吸引学生的注意力，同时提出问题：

为什么会有这样的区别？

此时提出反应热的定义，同时进行讲解与说明。

再介绍反应热的测量装置——量热计，大体介绍其结构、工作原理等，此时可比较热容和比热的概念的区别，然后做量热计使用的试验，同时体会反应热的求算公式。

在这里补充物理量的变化的表示方式即△X的含义，可得出反应的求算公式：

Q=-C.△T。

第二部分在介绍焓变时可有反应热引申而得，而物质的所具有的能量即为焓，对其做大体介绍后引出焓变这个概念，这是个概念先发散后回收的过程。

在讲述的过程中应对比反应热和焓变的关系，这是本节课的难点，较为抽象，学生较难理解。

为了进一步阐明热化学反应，又介绍了热化学方程式的写法，其具体表示含义和注意事项也是本节课应重点说明的地方。

最后应做一定量的巩固训练。

【教学目标】

知识与技能

通过对化学反应热效应相关知识的学习，使学生能在定量的水平上重新认识与描述化学反应的能量变化。

过程与方法

通过“联想.质疑”等活动，训练学生的思维能力；通过“活动探究”等实践活动，对学生进行定量试验的基本训练；通过“交流研讨”等学生互动和师生互动活动，培养学生的动手、动脑能力以及获取、分析处理、归纳信息的能力；通过阅读“拓展视野”“资料在线”“方法导引”“追根寻源”等资料，扩大学生的知识面，增加学生全面的能力。

情感态度价值观

使学生能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的研究特点，激发学习的兴趣，建立基本的化学科学思维。

【教学重点、难点】

1、热化学方程式书写

2、盖斯定律的应用

【教学计划】

2课时

第一课时

教学流程设计

[引入]化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子的过程。

旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。

而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。

所以化学反应过程中会有能量的变化。

为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。

[板书]一、反应热

1、定义：

当化学反应在一定温度下进行，反应所释放或吸收的能量称为该反应在此温度下的热效应，简称为反应热。

2、单位：

kJ/mol或kJ•mol-1

3、表示符号：

Q

[辨析]Q>0反应吸热

Q<0反应放热

[思考]

①、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？

能作一个简单的总结吗？

活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应

②、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？

能作一个简单的总结吗？

多数的分解反应、铵盐与碱的反应、水煤气的生成反应、碳与二氧化碳生成一氧化碳

[学生探究]与以前所学的能量变化的表示方式做比较，有何异同？

[讲述]为了测定反应热，专门设计了测量的仪器：

量热计

[演示]量热计，讲解构造及各部分作用。

[试验探究]根据试验步骤，测出氢氧化钠与盐酸、氢氧化钾与盐酸、氢氧化钠与硝酸三个反应的反应前后的温度值，领会量热计的使用过程。

[学生探究]如何求得反应热？

根据初中物理所知识，可得：

Q=-C.m.△t

在此可用：

Q=-C.（T2-T1）来表示。

其中C表示热容，T为热力学温度。

[补充]

1、热力学温度：

七个基本物理量之一，数值为

T（K）=t（℃）+273.15

2、在表示时一般用△X表示，故本公式可表示为：

Q=-C.△T

[辨析]热容和比热的区别。

[试验思考]为什么这三个反应的热效应相同。

[引入]反应热实质上是由于化学反应前后物质能量的不同而产生的，物质本身具有能量，其所具有的能量可用一个物理量表示：

焓

[板书]二、焓

1、含义：

物质所具有的能量。

2、符号为H

3、用焓变（∆H）来描述与反应热有关的能量变化。

△H＝H（反应产物）－H（反应物）

△H为反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。

[讲述]在一定条件下进行的反应的反应热可用焓变来表示。

[思考]需要什么条件才能使焓变等于反应热。

[板书]

4、表示式：

QP=△H=H（生成物）-H（反应物）

[辨析]△H>0反应物的焓大于生成物的焓反应吸热

△H<0反应物的焓小于生成物的焓反应放热

[思考]辩证△H和Q的关系

热化学研究表明，对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化只转化成热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前华物质的焓的改变。

数学表达式：

QP=∆H，其中：

Qp表示在压强不变的条件下化学反应的反应热。

∆H为“-”为放热反应∆H为“＋”为吸热反应

思考:

能量如何转换的？

能量从哪里转移到

哪里？

体系的能量如何变化？

升高是降低？

环境的能量如何变化？

升高还是降低？

规定放热反应的ΔH为“－”，是站在谁的角度？

体

系还是环境

放热反应ΔH为“-”或ΔH〈0

吸热反应ΔH为“+”或ΔH〉0

ΔH＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）

ΔH＝E（反应物的键能）－E（生成物的键能）

〖反馈练习〗

1、1molC与1molH2O（g）反应失成lmolCO（g）和1molH2（g），需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=kJ/mol。

2、下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是（）。

3、化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba（OH）2.8H2O与NH4Cl的反应

要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。

其原因是（）

　A．反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量

　B．反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量

　C．在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应

　D．在化学反应中需要降温的反应就是放热反应

[引入]一个化学反应的物质变化和能量变化可用热化学方程式同时表示出来。

如：

H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H（298K）=-285.8KJ.mol-1

其含义为：

在298K时，1molH2（g）和O2（g）反应生成1mol液态水，同时放热285.8KJ。

[交流研讨]写出《交流研讨》中的化学方程式，体会热化学方程式的含义，同时讨论热化学方程式书写应注意的问题。

[板书]热化学方程式

表示含义：

热化学方程式：

能表示参加反应物质的量和反应热之间的关系的化学方程式。

意义：

既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。

书写注意问题：

（1）要注明反应物和生成物的聚集状态（若为同素异形体、要注明名称），因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关，即反应物的物质相同，状态不同，△H也不同。

（2）要注明反应温度和压强。

因为△H的大小和反应的温度、压强有关，如不注明，即表示在101kPa和25°C。

（3）热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示物质的量，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。

相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其△H也同等倍数的改变。

（4）△H的表示：

在热化学方程式中△H的“＋”“－”一定要注明，“＋”代表吸热，“－”代表放热。

△H的单位是：

kJ/mol或J/mol。

4．注意点：

反应物和生成物前的系数它代表了什么？

在方程式中∆H它表示了什么意义？

它的值与什么有关系？

热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，表示对应物质的物质的量。

∆H它表示每摩尔反应所放出的热量，∆H的值与方程式中的计量系数有关，即对于相同的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。

〖反馈练习〗

1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。

2．写出下列反应的热化学方程式

①1molN2（g）与适量O2（g）反应生成NO（g），需吸收68kJ的热量；

②2molCu（s）与适量O2（g）反应生成CuO（s），放出314kJ热量；

③1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。

④4gCO在氧气中燃烧生成CO2，放出9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。

〖课堂练习〗

1、下列说法正确的是（）

A．物质发生化学变化都伴随着能量变化

B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化

C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化

D．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化

2、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）

A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反D．氧化钙溶于水

3、25℃、101kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是（）。

A．2H2（g）+O2（g）==2H2O

（1）△H=―285.8kJ／mol

B．2H2（g）+O2（g）==2H2O

（1）△H=+571.6kJ／mol

C．2H2（g）+O2（g）==2H2O（g）△H=―571.6kJ／mol

D．H2（g）+

O2（g）==H2O

（1）△H=―285.8kJ／mol

4、已知热化学方程式：

SO2（g）+

O2（g）

SO3（g）△H=―98.32kJ／mol

在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为（）。

A.196.64kJB.196.64kJ／molC.<196.64kJD.>196.64kJ

5、石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。

已知把石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，下列说法正确的是（）

A.石墨不如金刚石稳定B.金刚石不如石墨稳定

C.等质量的金刚石与石墨完全燃烧，放出的能量一样多

D.等质量的金刚石与石墨完全燃烧，石墨放出的能量少

6、下列反应是放热反应，但不是氧化还原反应的是（）

A、铝片与稀硫酸的反应B、氢氧化钡与硫酸的反应

C、灼热的炭与二氧化碳的反应D、甲烷在氧气中燃烧

7、0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式是_________________________________。