1《化学反应的热效应》.docx

1、1化学反应的热效应第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应知识与技能：通过反应热定义的学习，了解反应热效应的定量描述与反应条件有关；通过中和热的实验，了解反应热效应的定量测定原理和方法；通过反应焓变定义的学习，了解反应热和反应焓变的关系；通过热化学方程式的学习，了解热化学方程式的意义，了解燃烧热的概念，体会热力学的严谨性；通过盖斯定律求算反应焓变，了解反应焓变与变化途径无关，仅仅与状态有关；通过键能的变化求算反应焓变，了解物质的结构与其能量变化的关系。过程与方法：通过反应热定义的学习，理解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获

2、得的信息进行处理；通过反应焓变概念的学习，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念；通过盖斯定律求算反应焓变的过程，体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。情感态度与价值观：体会实验成功的喜悦，感悟科学探究的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度；体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度。教学重点：反应热概念的含义；热化学方程式的正确书写；热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。教学难点：反应焓变的计算课时安排：共五课时(新课3课时 复习练习2课时)教学过程：第一

3、课时【引入新课】从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。通过过去对化学的学习，我们知道在化学反应中，化学能可以与多种形式的能量发生转化，其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。因此可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。【板书】第1章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应【投影】类型比较放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂旧键时吸收的总能

4、量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量【提问】常见的放热反应和吸热反应有哪些类型？【学生】常见的放热反应：活泼金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 燃烧反应 多数化合反应常见的吸热反应：多数分解反应，如CaCO3 CaO+CO22NH4Cl（s）+Ba(OH)28H2O（s）BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2 CO2+C 2CO【讲解】注意：化学反应是放热还是吸热，与反应条件（加热或不加热）没有关系。放热反应和吸热反应我们还可以借助下面的图像来理解。【投影】【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是（ AC ）A.放热反应时不必加热

5、 B.化学反应一定有能量变化C.一般地说，吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关【讲解】为了定量描述化学反应中释放或吸收的热能，化学上把化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称之为该温度下的热效应，简称反应热。【板书】一、化学反应的反应热（一）反应热1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.3、符号： Q0 反应放热Q Q0 反应放热Q Q0，即产物的焓（产物具有的总能量）大于反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产

6、物时，需吸收能量。放热反应：H0 或“+”反应放热（3）H H0 或“+”反应放热（3）H H0 或“”反应吸热 （4）对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转化，则该反应的反应热等于焓变，表示为：Qp=H （Qp为等压反应热）（二）热化学方程式1、定义：表明反应所放出或吸收热量的化学方程式。2、含义：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。3、热化学方程式的书写要点第三课时【复习提问】1、什么是热化学方程式？书写热化学方程式要注意哪些要点？2、 写出下列反应的热化学方程式（1）1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l

7、)，放出1366.8kJ热量。 。（2）18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)， 放出280.4kJ热量。 。【讲解】化学反应的反应热，有的能够测量，有的不能测量。比如将一些生成不稳定物质的化学反应，例有C CO，CO或多或少的要转化为CO2，还有一些反应进行的比较慢，要几天，几个月，几年，甚至几十年，肯定不能测量。对于这样的反应热，我们就要进行计算才能得到。这节课我们就来讲讲反应焓变的计算。【板书】三、反应焓变的计算【讲解】反应焓变之所以能够有计算得出，要归功于瑞士科学家盖斯提出的盖斯定律，我们来看看该定律的内容。【板书】（一）盖斯定律：1、内容：对于一个化学反应，

8、无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。【讲解】这就说明对于化学反应，只要其反应物和反应产物确定了，不管它中间经历了多少步，反应焓变总是一定的。好比一个人登山，不管他选择什么途径，只要他从山脚到了山顶，他攀爬的高度总是一定的。这也说明了反应焓变有点像物理学中的矢量。究其原因是焓是一个状态函数。【板书】2、理解要点：（1）反应焓变（反应热效应）只与始态（反应物）、终态（生成物）有关，与反应过程无关。（2）焓变（反应热）总值一定。【投影】H = H1 + H2 = H3 + H4 + H5【讲解】下面就结合例题，利用盖斯定律来求反应焓变。【板书】（二）焓变的计算方法1、利用已知焓变求未

9、知焓变热化学方程式相加减【例1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下C（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的反应焓变。C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） H1 = 393.5kJmol1CO （g） + O2（g）= CO2（g） H2 = 283.0kJmol1解：设此反应分两步进行：第一步：C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） H1 = 393.5kJmol1第二步：CO2（g）= CO （g） + O2（g）H2 = H2 = 283.0kJmol1将上述两步反应相加得总反应为：C（s，石墨）+O2（g）=CO（g） H3 = ？根据盖斯定律，H3 =H1

10、+ H2 =393.5kJmol1 + 283.0kJmol1 =110.5kJmol1答：298KC（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的H为110.5kJmol1。【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下P4（s，白磷）= 4P（ s，红磷）的反应焓变。P4（s，白磷）+ 5O2（g）= P4O10（S） H1 = 2983.2kJmol1P（s，红磷）+ O2（g）= P4O10（S） H2 = 738.5kJmol1 29.2 kJmol1【练习1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下 2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g

11、)的反应焓变。 N2（g） + 2O2（g） = 2NO2（g） H1 = + 67.7kJmol1 N2H4（g）+ O2（g） = N2（g）+ H2O（g） H2 = 534kJmol1 1135.7 kJmol1【练习2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下 Zn（s）+ HgO（s） = ZnO（s）+ Hg（l）的反应焓变。 Zn（s） + O2（g）= ZnO（s） H1 = 351.1kJmol1 Hg（s） + O2（g）= HgO（s） H2= 90.7kJmol1 260.4 kJmol1【讲解】下面我们看看用另外一种方法来求反应焓变的方法【板书】2、利用化学

12、键的键能求焓变【讲解】首先，我们要知道什么是键能。【板书】（1）键能：原子间形成（或断裂）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。（2）H = (反应物的键能） (反应产物的键能)【例1】以下是部分共价键键能数据：HS 364kJmol1，SS 266kJmol1，S=O 522kJmol1，HO 464kJmol1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。 2H2S(g) + SO2(g) = 3S(g) + 2H2O(g) H = ？S8分子结构1484kJmol1【练习】以下是部分共价键键能数据：PP 198kJmol1，PO360kJmol1，O=O 498kJmol1。 试根据这些数据计

13、算下面这个反应的焓变。 P4(s,白磷) + 3O2(g) = P4O6(s) H = ？ 氧原子 磷原子P4 分子结构 P4O6 分子结构1638kJmol1【小结】小结本节课的内容。【作业】 P10 3、4【板书设计】三、反应焓变的计算（一）盖斯定律： 1、内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。2、理解要点：（1）反应焓变（反应热效应）只与始态（反应物）、终态（生成物）有关，与反应过程无关。（2）焓变（反应热）总值一定。（二）焓变的计算方法1、利用已知焓变求未知焓变热化学方程式相加减2、利用化学键的键能求焓变（1）键能：原子间形成（或断裂）1mol化学键时释放（或吸收）的能量。（2）H = (反应物的键能) (反应产物的键能)（1） 根据盖斯定律计算化学反应的焓变（2） 由生成反应的焓变计算化学反应的焓变（3） 利用化学键的键能求焓变（第四课时）【典例精析】已知25、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=-393.51kJ/mol、C(金刚石)+ O2(g)=CO2(g) H=-395.41kJ/mol据此判断，下列说法正确的是（A）A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的