第一篇:《化学反应与能量的变化》第一课时教学设计
化学反应与能量变化(第一为课时)教学设计
教学目标:
1、通过日常生活中常利用的化学反应,知道化学反应中多种能量转化的形式;
2、知道化学反应过程中能量是守恒的,理解反应热、焓变的涵义;
3、学会计算反应热,理解定量研究的重要性;
4、了解用量热计测量反应热;
5、由物理变化过程类比,通过从微观角度分析,化学反应能量变化的本质,初步理解微观结构决定性质和从宏观和微观两个方面来分析化学变化的视角,学会类比的分析方法;
6、会用键能估算焓变;
7、通过比较、分析、归纳总结出热化学方程式的形式,明确热化学方程式的意义,会书写热化学方程式,并学会比较、归纳的方法;
8、初步了解盖斯定律 教学重点:
1、从微观变化分析化学反应能量变化的原因;
2、学会书写热化学方程式; 教学难点:
1、理解反应热、焓变的涵义;
2、热化学方程式的书写。
讲课稿:
(一)引入化学反应原理的学习
在之前的学习中,我们学习了一些形形色色的化学反应,它们乍看起来好像很复杂,其实他们是有规律可循的,这也是化学的精髓和魅力所在,这也是化学反应原理所要解决的问题。接下来的一段时间里,我们就来共同学习化学反应原理。
我们先来学习化学反应与能量变化
(二)反应中有能量变化、焓变
人们利用化学反应有时是为了制取所需要的物质,有时却主要是为了利用化学反应过程中的能量。(燃料的燃烧、铝热反应、氧炔焰、原电池)
能量转化的形式有很多种,当这转化能量为热能时,我们又可以从吸热反应和放热反应的角度来认识化学反应。但到底吸放了多少热?又到底为什么会有吸放热呢?我们这节课来研究。
我们知道,化学反应过程中质量守恒,其实,在反应过程中能量也是守恒的。即“自然界的一切物质都具有能量,能量有各种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形式,在转化中,能量的总值不变。”
唉?明明有吸放热了,怎么能量不变呢?是守恒的呢? 我们先来认识两个概念——体系和环境。体系就是我们研究的对象,也就是这个化学反应整体;环境就是体系以外所有的其他的部分。
(能量守恒是就体系而言,还是就环境而言,还是就环境和体系这个整体而言?)那我们来分析一下,也就是说,在吸热反应中,由于反应物能量低于生成物能量,反应物就需要从环境中吸收一定的能量,才能达到生成物的能量,就相当于是一个储能的过程,如果这能量表现为热能,就是吸热反应。
同样的,对于放热反应。
能量生成物的总能量生成物能量反应物的总能量反应物吸收热量反应物的总能量反应物放出热量生成物图1生成物的总能量图2
若反应物与生成物总能量接近,同样也是有能量变化的,只是吸放热的现象不明显。我们不能只定性的研究反应是吸热还是放热,我们还需要定量地知道到底吸收和释放了多少热量,这样,我们在利用时,才能进行有效地控制。
对于吸收或释放的热量,我们用反应热Q来表示。反应热是指当化学反应发生以后,反应生成物的温度回到反应前的始态温度时,体系吸收或放出的热量。由于我们平时发生的化学反应,多是开放状态,都是与大气相通的,也就是说在反应过程中,压强恒定不变。我们规定恒压条件下的反应热等于焓变△H,单位是kJ•mol-1。对于这个mol-1的理解是,在一个反应过程中,例如H2+I2≒2HI的反应,就相当于是1mol H2与1mol I2反应生成2molHI时放出51.8kJ热量。也就是说是反应物或生成物的物质的量的变化与相应的化学计量数的比值均为1mol时的反应的热量变化,在高中阶段,我们可以理解为“每摩尔反应”。对于这个反应,实际上由于反应可逆,并没有放出如此多的热量。
而且,我们人为的规定,放热反应△H<0,吸热反应△H >0.我们如何用反应物和生成物的总能量来计算焓变呢?计算公式是什么?
(△H=生成物总能量-反应物总能量)
利用:我们会计算反应焓变了,这样,在合成氨时,我们知道反应放出的热量,就可以将产生的热及时排走,有效控制,这样就不至于温度过高造成催化剂失活,也不至于由于温度过低,而使反应缓慢。
练习:下面我们来做一个判断,下列说法正确的是。(1)焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化;(2)在加热条件下发生的反应均为吸热反应;
点燃(3)2H2+O2===2H2O反应放热,则的能量大于的能量;(4)与的反应是反应物的总能量低于生成物的总能量。
(三)反应热测量
我们知道了反应吸收和释放的热量是用反应热来表示,我们是如何测得反应热的呢? 测量反应热有专门的仪器——量热计。
(四)反应能量变化的微观原因
好,现在我们知道了化学反应都伴随着能量的变化,那这能量变化的原因到底是什么呢?
我们先来看个变化过程。水加热至一百摄氏度时,温度不变,吸收热量,水变成水蒸气。这吸收的热量,用来做什么了呢?(克服分子间作用力,需要吸收热量)
同样的,如果水蒸气变成液态水,也会因形成分子间作用力而释放出热量,这就是我们液化放热的过程。
H2O(l)H克服分子间作用力吸热2O(g)△形成分子间作用力放热100℃△T=0
大家要问了,这是物理变化,也不是化学变化呀? 在物理变化和化学变化中,虽然作用力的种类和大小不同,但本质是相同的,都是破坏作用力,需要吸收能量;形成作用力,可以释放能量。
我们就来看看化学变化的过程。
我们说化学反应的本质是?(旧物质的消亡,新物质的生成;也就是旧化学键的断裂和新化学键的形成)
旧化学键断裂的过程中,反应体系需要吸收一定量的能量;而在形成新化学键的过程中,反应体系就会释放出一定量的能量;在这一吸一放的过程中,就使化学反应伴随着能量的变化了。
旧键断裂
吸收能量 新键形成释放能量
(分析吸热反应、放热反应的过程。)画图:反应物需要吸收一定量的热量,断裂化学键;而形成新物质时又会释放出一定量的热量。如果吸收的能量大于释放的能量,这个反应就是吸热反应。
请同学们自己画一下放热反应的过程。
气态原子能量--------------反应物的总能量反应物的键能总和反应物生成物的键能总和气态原子能量--------------反应物的生成物的键能总和键能总和生成物的---------总能量生成物△H>0--------反应物的反应物总能量反应过程△H<0生成物的---------生成物总能量反应过程
由此我们就知道了,如果用键能来计算反应热是怎样的式子?(△H =E反-E生)但是,即使是相同的化学键在不同物质中,由于受到其他作用力的作用,其大小并不是完全不变的,所以,我们只能用键来估算,来判断,而不是精确计算。
学为所用,下面请同学们预测一下,生成2molHF和2molHCl谁放出的热量多?(从物质的活泼性和稳定性角度分析)
第二篇:《化学反应与能量变化》教学设计
第一章
化学反应与能量
第一节
化学反应与能量的变化
[阅读提纲] 1.什么是反应热(焓变)?什么是放热反应和吸热反应?
2.什么是热化学方程式?在热化学方程式中如何表示放热和吸热? 3.为什么在热化学方程式中必须标明物质的集聚状态? 4.热化学方程式中的系数表示什么?能否用分数表示?
一.反应热
焓变
1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量都属于反应热,又称为焓变(ΔH),单位kJ/mol。
化学反应中为什么会伴随能量变化?(微观解释)
旧键的断裂:吸收能量
新键的形成:放出能量
总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
吸热:前者>后者 放热:前者<后者
2.放热反应:放出热量的化学反应。(放热>吸热)ΔH<0 吸热反应:吸收热量的化学反应。(吸热>放热)ΔH>0
[小结](1)化学反应的本质:原子的分离与结合的过程
(2)反应物分子中原子解离-------吸热。
生成物新分子的形成---------放热。
二.热化学方程式
1. 定义:能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式
例如:H2(气)+ 1/2 O2(气)= H2O(气)
ΔH= -241.8kJ/mol H2(气)+ 1/2 O2(气)= H2O(液)
ΔH= -285.8 kJ/mol
[讨论] 1.为什么集聚状态不同,热量值不同?
答:液态水变成水蒸气要吸收热量
2.若反应物状态不同,而生成物状态相同,那么热量值相同吗? 答:不同
[思考与交流] 2.书写要点:
C(固)+ H2O(气)= CO(气)+ H2(气)
ΔH= +131.3 kJ/mol ①标集聚状态(固、液、气)
②右端标热量数值和符号: 吸热用“+”,放热用:“-”。③系数单位是“摩”,而不是“个”;也不能表示物质的量之比。④系数可用分数,但热量值要相应变化。
如:2H2(气)+ O2(气)= 2H2O(液)
ΔH= -571.6 kJ/mol H2(气)+ 1/2 O2(气)= H2O(液)
ΔH= -285.8 kJ/mol ⑤不注明条件,即指250C、1.01×105Pa
例:
1克甲烷在空气中燃烧,恢复常温下测得放出热量55.625KJ,试写出热化学方程式。
CH4(气)+ 2O2(气)= CO2(气)+ 2H2O(液)
ΔH= -890 kJ/mol [练习1]同温、同压下,比较Q1与Q2的大小:
S(气)+ O2(气)== SO2(气)+ Q1
S(固)+ O2(气)== SO2(气)+ Q2
Q1 < Q2,|Q1 | > |Q2|
[练习2] 已知:C(固)+ O2(气)== CO2(气)ΔH= -393.5 kJ/mol,要获得1000千焦热量,需燃烧多少克碳?
30.5克 [练习3] 已知:S(固)+ O2(气)= SO2(气)ΔH= -290.6 kJ/mol,求1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量?
14.53kJ [自我检测] 1 3mol CH4燃烧时,生成液态水和CO2 同时放出2670.9KJ的热。请写出热化学方程式。2 常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧,放出141.3KJ热量,写出该热化学方程式。3 1836年,俄国化学家盖斯指出:化学反应的热效应仅与反应物的最初状态和生成物的最终状态有关,而与中间步骤无关。按此规律,结合下列热化学方程式:
C(固、金刚石)+ O2(气)== CO2(气)
ΔH= -395.41 kJ/mol C(固、石墨)+ O2(气)== CO2(气)
ΔH= -393.51 kJ/mol 回答有关问题:
(1)石墨转化为金刚石的热化学方程式是:
(2)石墨和金刚石相比较,__________的稳定性更大。自我检测题答案:
1.CH4(气)+ 2O2(气)= CO2(气)+ 2H2O(液)ΔH= -890.3 kJ/mol 2.2CO(气)+ O2(气)= 2CO2(气)
ΔH= -565.2 kJ/mol 3.(1)
C(固、石墨)== C(固、金刚石)
ΔH= +1.90 kJ/mol(2)石墨
第三篇:化学反应与能量变化教案
化学反应与能量变化教学设计
【教材分析】本节内容选自人教版高中《化学4(选修)》,该内容属于化学反应与能量变化范畴。化学课程标准关于化学反应与能量的内容在初中化学、高中化学2和选修4均有安排,体现了知识生长与学习的层次性,本节将从科学概念的层面和定量的角度深入学习“化学与能量”。
【教学目标】
知识与技能:1.知道化学反应中释放能量的形式。
2.理解化学反应中能量变化的原因。
3.掌握焓变与反应热的关系。过程与方法: 学会用观察、实验探究等方法获取信息、理解信息。通过对化学反应中能量变化的原因分析,培养学生从现象到本质的自然科学思维方法。
情感态度与价值观:1.列举生活实例和能源发展里程碑,让学生认识化学科学的发展对人类生活质量的积极影响。
2.通过实验探究和研究性学习活动培养探究能力和实践能力。【学情分析】
知识基础:学生知道化学反应能提供能量,知道一些具体的吸热反应和放热反应,同时能够从化学键的角度认识化学反应的本质,但是缺少用定量的思想去分析问题。学生渴望利用所学化学知识解决生活中的实际问题,所以用暖宝宝探讨学习。
学情及年龄特征:学生对生活中的实例有浓厚的探究兴趣,对未知知识和应用有强烈的探究欲。
【教学重点】分析化学反应中热效应与焓变的关系。【教学难点】培养学生用微观理论解释宏观现象的原因。
【教学方法】现代教学方法中重视知识形成过程,所以出现了情景教学、探究教学等,对于焓变这样高度抽象的知识教学中,采用单一的实验探究不易激发学生的兴趣,所以在本节的教学方法中采用实验探究、层层引进、多媒体演示等辅助教学。【教学资源】电脑多媒体投影、实物暖宝宝
【教学流程】
教师活动
学生活动
【教学过程】 教学环节
教师活动
学生活动
教学意图
化学史 引入
【引入】介绍能源的发展史:原始社会→18世纪→19世纪→20世纪
观看并了解能源史
【过渡】能量来自能源
【讲解】观看这两组火焰图,我们知道:发生了能量变化 【板书】化学反应与能量变化
观察并思考能量变化的原因
进入课题,让学生初步建立能量与化学反应的思想
实例
【实物展示】暖宝宝、透气袋
【讲解】暖宝宝有一个透气袋,撕开包装后氧气进入透气袋反应而产生热量
仔细观看,初步了解暖宝宝
化学与生活息息相关,激发学生的学习兴趣
探究与思考
【讲解】同学们已经学过:化学反应可以分为吸热反应和放热反应 【板书】
化学反应: 吸热反应 放热反应
【设问和引导】依据什么划分为吸热反应和放热反应?回忆以前做的
Ba(OH)2.8H2O和NH4Cl及燃烧反应的实验现象,知道是根据热效应划分的 【板书】热效应
【引出情景】暖宝宝的热效应是什么?
放热反应
回忆实验现象,探究、总结出:暖宝宝的热效应是放热反应
引导学生探讨吸热反应和放热反应的划分依据,并判断了实物暖宝宝的热效应
情景创设
【讲解】目前使用的暖宝宝放热原理 化学能→热能
【情景设问】所有的放热反应都能做暖宝宝吗?可以用Mg、Al等原料吗?
【拓展知识讲解】Mg、Al等热效应效果更好,但是价格比较高,暖宝宝作为一种商品,必须满足市场需要和顾客的接受程度
知道暖宝宝的放热原理,思考、了解是否能用其它材料
情景探究,提高学生思考问题的能力
提出概念
【过渡】Fe、Mg、Al等都可以做暖宝宝,为何热效应会有差异?
【讲解】不同的物质能量不同,这就是今天将学习的重点知识:焓变与热效应。焓是与物质内能相关的物理量,焓变是等压下的热效应 【板书】 焓变与热效应
理解并掌握焓变的概念
形成正确的概念
【讲解】焓变是定量描述化学反应热效应的物理量
【引导讲解】同学们在必修2中已经学习过放热反应和吸热反应的能量变化图形
回忆以前的知识,归纳出焓变与热效应的关系
进行知识的梳理、归纳,让学生养成新、旧知识的联系
放热反应:ΔH<0
吸热反应: ΔH>0
【设问】回忆氢气在氯气中燃烧的实验现象,如何判断反应的热效应? 【讲解】氢气与氯气反应的微观过程…….对比旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量,判断热效应。
观看反应的微观过程,倾听老师的讲解
呈现微观反应过程,弥补讲授法的不足
归纳总结
【归纳总结】吸热反应:反应物旧键断裂吸收的能量>生成物新键形成释放的能量
ΔH= E反–E生>0 放热反应:反应物旧键断裂吸收的能量<生成物新键形成释放的能量
ΔH= E反–E生<0 【板书】
吸热反应:ΔH>0 放热反应:ΔH<0 【回顾】常见的吸热反应和放热反应有哪些?
归纳整理,记笔记,化学反应与热效应的关系: 吸热反应: ΔH>0 放热反应: ΔH<0
对所讲的知识进行提炼,让学生明白重点
实验探究 知识应用
【情景设问】同学们是否有疑问:哪些因素影响化学反应的热效应? 【探究实验】
选择NaOH和HCl中和实验,用控制变量法探测最高温度,第一组探究用量是否影响,第二组探究温度的影响,第三组探究状态的影响 【总结】用量、温度、状态影响化学反应的热效应 【板书】
影响焓变的因素:用量、温度、状态等
【过渡】理论的角度认识了热效应后,同学们能够能够举出热效应的应用吗? 【板书】
化学反应热效应的应用
【讲解】无论是嫦娥一号卫星的发射,还是生活中常见的自热米饭、暖宝宝,都说明了化学让我们的生活变得越来越美好
猜想,并跟随老师思路思考理解影响焓变的因素 思考、了解热效应的应用
学会用控制变量法探究实验,探究影响焓变的因素,为下节课写热化学方程式奠定基础 应用化学知识能解释生活中的问题,化学服务于生活,激发学生好好学化学
知识梳理
【情景回顾】暖宝宝的热效应是什么?是否所有的放热反应都能做暖宝宝?哪些因素影响化学反应的热效应?
【探究作业】同学们:如果是你,如何制作暖宝宝?
回顾学习的知识,运用所学知识完成暖宝宝的制作
理论应用到实践,提高学习能力
【教学反思】
新课程的概念是要将知识与生活联系起来。暖宝宝图片的展示为同学提供了感性认识,接着引导学生进入深入的理性思考。从生活实例去研究热效应的原因,使教学的实效性提高。本节课是在原有的化学能、热能基础上继续探究学习,在学习的过程中,掌握化学反应的热效应、热效应与焓变的关系、热效应在生活中的应用,提出影响焓变的因素,为下节热化学方程式的书写奠定基础。
第四篇:《化学反应与能量的变化》教学设计
绪言
一学习目标:1学习化学原理的目的
2:化学反应原理所研究的范围
3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程
1:学习化学反应原理的目的
1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子
3)如何实现这个过程?
通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。
2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念
1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图
活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高.5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程?
1、为什么可燃物有
氧气参与,还必须达到着火点才能燃烧?
2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率?
第一节化学反应与能量的变化(第一课时)
一学习目标: 反应热,焓变 二学习过程
1:引 言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有
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 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量
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、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳
反应物具有的总能量 <
生成物具有的总能量 当能量变化以热能的形式表现时: 我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢?
有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化 2:反应热,焓变
化学反应过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答)
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,从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。反应热
焓变
化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号: ΔH,单位:kJ/mol 或 kJ•mol-1
∆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 ∆H=E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)- E(生成物的键能)
3:练习1)1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H= kJ/mol。
2)拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为,1mol H2生成NH3的反应热为。
3、H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时,哪个反应放出的热量多?
若干化学键的键能(kJ/mol,25 ℃)
1、下列说法正确的是
A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B、放热的反应在常温下一定很易发生
C、反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D、吸热反应在一定的条件下也能发生
2、反应C(石墨)→ C(金刚石)是吸热反应,由此可知 •A、石墨比金刚石更稳定
•B、金刚石和石墨可以相互转化 •C、金刚石比石墨稳定
•D、金刚石和石墨不能相互转化
第一节化学反应与能量的变化(第二课时)
一学习目标:书写表示化学反应热的化学方程式 二学习过程1.复习回忆
1)、催化剂为什么能够加快反应速度? 2)、什么是有效碰撞、活化分子、活化能? 3)、化学反应中能量变化的主要原因?
4)、你了解“即热饭盒吗?知道是什么原理吗? 5)、什么是反应热(焓变)2.引入
阅读课本:例1与例2 与化学方程式相比,热化学方程式有哪些不同? 正确书写热化学方程式应注意哪几点?
3、热化学方程式的书写1)热化学方程式定义:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2)正确书写热化学方程式应注意:(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强,(为什么?)而常温、常压可以不注明,即不注明则是常温、常压。(2)标出了反应物与生成物的状态,(为什么要标出?)
(3)写出了反应热,还注明了―+‖,―-‖(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。
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? ∆H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(KJ/mol)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。例题
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1)1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68kJ的热量;
2)2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出314kJ热量;
3)1g 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。4)4g CO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。5)在一定条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程式为: 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l);H= – 572 kJ /mol
CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l);r H= – 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。
6、在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为: 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l);∆H= – 572 kJ/mol C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l);∆H = – 2220 kJ/mol 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1
7、已知
(1)H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g)ΔH1 = a kJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2 = b kJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l)ΔH3 = c kJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4 = d kJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是 A C。A、a
1、燃烧热
什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?1)定义:在25℃,101 kPa时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热通常可由实验测得。
2)在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点: •①研究条件: 25℃ ,101 kPa •②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。•③燃烧物的物质的量:1 mol •④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)
•⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。如: C→CO2(g)、H → H2O(l)、S → SO2(g)
[练习1]分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?
A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=110.5 kJ/mol B.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol D.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol 你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗?
由于计算燃烧热时,可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。
2、燃烧热的计算及应用[例题]1.在101 kPa时,1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol,1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ 2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
2、中和热
1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热。2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol。3)要点
①条件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。
②反应物:(强)酸与(强)碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③生成1mol水,中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。④放出的热量:57.3kJ/mol 例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△ H=-57.3kJ/mol,求下列中和反应中放出的热量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ的热量。
(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应,放出____________kJ的热量。
3燃烧热和中和热的区别与联系
4、能源1)什么是能源?能源的作用?
就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。•能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。2)当今世界上重要的能源是什么?怎样解决能源枯竭问题?节约能源的重要措施是什么?什么是新能源?化石燃料:煤、石油、天然气解决的办法 :开源节流;即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。
措施:科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率。新能源:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。3)相关思考题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造 成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用? 煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等,从而使环境受到严重污染,故通过清洁煤技术(如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等),大大减少燃煤对环境造成的污染,势在必行。提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋。
第一节化学反应与能量的变化(第四课时)
一学习目标:盖斯定律及其应用 二学习过程
1.引入:如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=? ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③,则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2 ΔH1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 2.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。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。
3.如何理解盖斯定律?1)请用自己的话描述一下盖斯定律。
2)盖斯定律有哪些用途?4.例题
1)同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH =-2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH =-738.5 kJ/mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式 _________________________________。
2)在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是(B)A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H =-Q2 B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2 D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q23、298K,101kPa时,合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol。在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么。
第五篇:化学反应与能量变化说课
《化学反应与能量变化》说课稿
63中学 陈静
一、说教材
1、本节教材的地位和作用
化学反应和能量变化作为主要线索贯穿在整个高中化学教学中,这是教材体系的总体安排,新教材除了以物质结构知识统帅整个化学教材外,还以化学变化中的能量变化来组织教材。其原因是化学反应过程的能量变化对人类十分重要。能源又是人类生存和发展的重要物质条件。人们目前使用的能源大多是化学反应产生的,又通过化学反应来利用能量,因此研究化学反应中的能量变化具有十分重要的意义。它不仅可以使学生获得充分利用能源的方法,更可促使学生找到新能源以及确保社会的可持续发展。本节内容定量的探讨“质”“能”关系,来进一步理解化学反应的本质,同时引入了焓的概念,是整个化学反应原理学习的基础。
2、本节教材内容分析
本节教材包含了三个方面的内容:一是化学反应中的能量变化,包括焓变、反应热的概念、符号和单位,并从微观的角度举例定量的探讨反应中的能量变化。二是热化学方程式的书写。
三是附加有实践活动“中和反应反应热的测定”。
本节教学重点:化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写。本节教学难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写。
3、教学目标分析
(一)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、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量;
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。
(二)过程与方法:
通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热效应内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法,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。
(三)情感态度与价值观:
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。
二、说学情
学生在必修二中已经学习过断开化学键吸收能量,形成化学键要放出能量,知道化学能与热能的相互转化,了解化学能可以转化为电能,化学反应过程中有能量变化这一事实已经接受并认可,但只有定性的认识,没有定量的认识和计算。因此在教学过程中,要让学生独立思考与计算,同时结合课本及与同学相互探讨,相互学习的过程,总结提炼出自己的知识体系,并加以应用。
三、说教法
采用对比法,探究法,为学生创设好学习、研究的环境:把接受知识时间和空间留给学生;把探究过程留给学生;把交流与评价的权力留给学生。在讲授的过程中,注重遵循启发式原则,精心设计知识台阶,减缓知识坡度,循序渐进的引导学生不断设疑,析疑,解疑。恰当地运用现代信息技术,遵守直观性教学的原则。
四、说教学程序 环节1:设疑
CO(g)+ O2(g)=CO2(g)
ΔH=-283.0kJ/mol CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH=-890.31kJ/mol 这两个方程式与我们通常所见的方程式有何不同? ⅰ:物质后面带有(g)(l),有何涵义? ⅱ:系数是分数; ⅲ: ΔH表示什么? 环节2:析疑
化学反应中为何有能量变化?
(1)微观:化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。
(2)宏观:在化学反应中,反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。∑E(反应物)>∑E(生成物)——放出能量 ∑E(反应物)<∑E(生成物)——吸收能量 环节3:解疑
化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为:436kJ+243kJ=679 kJ,化学键形成时需要释放能量。释放总能量为:431kJ+431kJ=862 kJ,反应热的计算:862kJ—679kJ=183kJ 环节4:归纳 总结
化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表述,叫做反应热。符号: ΔH,单位:kJ/mol 或 kJ•mol-1 研究方法:a:实验法:直接测量测量的仪器叫量热计
b:计算法
若反应体系的能量减少(放热反应)则△H为“-” 值,即△H<0 若反应体系的能量增加(吸热反应)则△H为“+”值,即△H>0 总结正确书写热化学方程式的注意事项以及热化学方程式的意义
五、板书设计:分为主板书与副板书两部分,主板书书写重要的公式,副板书举实例进行讲解。