第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化完美版

1、課題：第一章化學(xué)反響與能量第一節(jié)化學(xué)反響與能量變化授課班級知識(shí)技能過程方法情感、,一態(tài)度價(jià)值1、了解化學(xué)反響中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式；2、熟悉化學(xué)反響過程中同時(shí)存在著物質(zhì)和能量的關(guān)系3、了解反響熱和始變的含義4、熟悉熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(xué)方程式1、通過化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)的回憶,逐步探究引起反響熱內(nèi)在原因的方法,探索化學(xué)原理的學(xué)習(xí)方法,2、通過討論、分析、比照的方法,培養(yǎng)學(xué)生的分析水平和主動(dòng)探究水平引起學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)反響,培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)、勤于思考的態(tài)度,樹立透過現(xiàn)象看本質(zhì)的唯物主義觀點(diǎn)化學(xué)反響中的能量變化,熱

2、化學(xué)方程式的書寫"-",熱化學(xué)方程式的書寫第一章化學(xué)反響與能量第一節(jié)化學(xué)反響與能量變化、反響熱始變1、2、3、定義符號(hào)單位恒壓條件下,AHkJ/mol或反響的熱效應(yīng)等于始變-1kJmol4、反響熱表示方法：H“+或H>0時(shí)為吸熱反響；HJ“一或H<0時(shí)為放熱反響.結(jié)構(gòu)與板5、 (2)H計(jì)算的三種表達(dá)式：H=化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量一化學(xué)鍵生成所釋放的總能量H=生成的總能量-反響物的總能量H=反響物的鍵能之和-生成物的鍵能之和二、熱化學(xué)方程式thermochemicalequation1.定義：說明反響所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式.2.例：H2

3、g+l2gijj72HIg;AH=-14.9kJ/mol書寫熱化學(xué)方程式的考前須知：需注明反響的溫度和壓強(qiáng).因反響的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí),其4要注明反響物和生成物的狀態(tài).物質(zhì)的聚集狀態(tài),與它們所具有的能量有關(guān).熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù).對于相同物他不同.質(zhì)的反響,當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),其44.熱化學(xué)方程式的應(yīng)用教學(xué)過程教學(xué)方法教學(xué)步驟、內(nèi)容【引入】相信大家都聽過這句名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)和足夠長的杠桿,我可以撬動(dòng)地球."知不知道是誰說的呢？【答復(fù)】阿基米德【提問】推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步的這個(gè)支點(diǎn)和杠桿是什么呢？【講解】對,能量就是推動(dòng)人類進(jìn)步的“杠桿

4、！能量使人類脫離了“茹毛飲血的野蠻,進(jìn)入繁華多姿的文明.化學(xué)反響所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來源之一一般以熱和功的形式與外界環(huán)境進(jìn)行能量交換.所以,研究化學(xué)反響中的能量變化,就顯得極為重要.下面讓我們一同進(jìn)入選修4化學(xué)反響原理的學(xué)習(xí)【板書】第一章化學(xué)反響與能量第一節(jié)化學(xué)反響與能量變【回憶】通過必修二的學(xué)習(xí),我們知道化學(xué)反響過程中不僅有物質(zhì)的變化,還有能量的變化.那么常見的能量變化形式有哪些？【學(xué)生】閱讀本章引言答復(fù)：熱能、電能、光能等【過渡】當(dāng)能量以熱的形式表現(xiàn)時(shí),我們把化學(xué)反響分為放熱反響和吸熱反響,你能列舉常見的放熱反響和吸熱反響嗎？【答復(fù)】放熱反響如燃燒反響、酸堿中和反響、大多數(shù)化合反響

5、等；吸熱反響如大多數(shù)分解反應(yīng)、金屬氧化物的復(fù)原反響等【質(zhì)疑】為什么化學(xué)反響過程中有的放熱、有的吸熱？為什么說“化學(xué)反響過程中能量的變化是以物質(zhì)的變化為根底的？【回憶】我們知道化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)就是舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵形成的過程,那么化學(xué)鍵斷裂的過程中能量是如何變化的？【提問】當(dāng)水從液態(tài)變成氣態(tài)的時(shí)候能量是如何變化的？能否從微觀的角度解釋能量變化的原因？【答復(fù)】水分子之間存在分子間作用力,當(dāng)水從液態(tài)變成氣態(tài)時(shí),分子間距離增大,所以要吸收能量【分析】雖然力的種類和大小不同,但是本質(zhì)都一樣,就是形成作用力時(shí)要放出能量；破壞作用力時(shí)要吸收能量,即物質(zhì)的變化常常伴隨能量的變化【探究】給出具體實(shí)例,圖例

6、,請學(xué)生分析圖中包含的信息【引導(dǎo)】在化學(xué)反響H2+Cl2=2HCl的過程中能量變化如何？【投影】【提問】為什么化學(xué)反響過程中會(huì)有能量的變化？從兩個(gè)角度來考慮：1、從化學(xué)鍵的角度看化學(xué)反響是怎樣發(fā)生的？與能量有什么關(guān)系？2、反響物和生成物的相對能量的大小【圖像分析】1molH2和1molCl2反響得到2molHCl要放出183kJ的能量；斷開1molH-H鍵需要吸收436kJ的能量；斷開1molCl-Cl鍵需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl鍵能放出431kJ的能量；【講解】1、從化學(xué)鍵的角度看化學(xué)反響包含兩個(gè)過程：舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵形成.斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵要釋

7、放出能量,斷開化學(xué)鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵釋放的能量通常不相等；2、反響物和生成物的總能量通常不相等,當(dāng)反響物的總能量大于生成物的總能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量釋放出來,當(dāng)反響物的總能量小于生成物的總能量時(shí),化學(xué)反響將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來,所以化學(xué)反響過程中總會(huì)伴隨著能量的變化.【過渡】斷開化學(xué)鍵和形成化學(xué)鍵所吸收和放出的能量的數(shù)值是可以定量測定出來的,可以在工具書上查到,這樣我們就可以計(jì)算到反響中的能量的具體數(shù)值了.【提問】如何表示反響過程是放熱還是吸熱呢？【講解】我們對反響研究的對象是反響的反響物和生成物,我們把它們稱為反響體系,而把除它們之外的物質(zhì)稱為環(huán)境,我們把反響

8、體系在化學(xué)反響過程中所釋放或吸收的能量,用熱量(或換算成相應(yīng)的熱量)來表述,叫做反響熱,又稱作為始變,用符號(hào)2表示,單位常采用kJ/mol或kJmol-1【板書】一、反響熱始變1、定義：恒壓條件下,反響的熱效應(yīng)等于始變2、符號(hào)：H-13、單位：kJ/mol或kJmol【思考】我們看看H的單位是kJ/mol,這個(gè)單位的分子和分母分別代表的是什么物理量？我們可以怎樣計(jì)算H的數(shù)值？【講解】當(dāng)生成物釋放的總能量大于反響物吸收的總能量時(shí),反響為放熱反響,使反響本身能量降低,規(guī)定放熱反響H為")所以H為一"或H<0時(shí)為放熱反響.上述反響H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反

9、響熱測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為184.6kJ/mol,與計(jì)算數(shù)據(jù)183kJ/mol很接近,一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示,所以H=-184.6kJ/mol.當(dāng)生成物釋放的總能量小于反響物吸收的總能量時(shí),反響是吸熱反響,通過加熱、光照等方法吸收能量,使反響本身能量升高,規(guī)定H為二",所以H為午或H>0時(shí)為吸熱反響.地?zé)岱错戇邿岱错憽景鍟?、反響熱表示方法：H為午或AH>0時(shí)為吸熱反響；H為"或H<0時(shí)為放熱反響.【講解】如果反響物所具有的總能量高于生物成具有的總能量,反響時(shí)就會(huì)以熱能的形式放出,反之,那么吸熱.【板書】5、4H計(jì)算的三種表達(dá)式：(1) H=化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能

10、量一化學(xué)鍵生成所釋放的總能量(2) H=生成的總能量支應(yīng)物的總能量【講解】化學(xué)鍵斷裂或生成所吸收或放出的能量叫做化學(xué)鍵的鍵能.反響鍵能越小,穩(wěn)定性越弱,能量就越高破壞它需要的能量就越?。簧晌锏逆I能越大,穩(wěn)定性越強(qiáng),能量就越低,釋放的能量就越大,故需要放出能量,H為負(fù),反響之為正【板書】(3)AH=反響物的鍵能之和-生成物的鍵能之和【講解】AH有正負(fù)之分,因此比擬H大小時(shí),要連同“+、“-包含在內(nèi),類似于數(shù)學(xué)上的正負(fù)數(shù)比擬,如果只比擬反響放出熱量變化,那么只比擬數(shù)值大小.【過渡】通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)我們知道化學(xué)反響過程中的反響熱與斷裂反響物中化學(xué)鍵吸收的能量和形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量有關(guān),即能

11、量的變化時(shí)以發(fā)生變化的物質(zhì)為根底的,那么如何更準(zhǔn)確的表示一個(gè)化學(xué)反響的熱效應(yīng)？如如何準(zhǔn)確地描述物質(zhì)間的化學(xué)反響及其能量變化？下面我們來學(xué)習(xí)熱化學(xué)方程式.【板書】二、熱化學(xué)方程式(thermochemicalequation)匕1.定義：說明反響所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式,叫做熱化學(xué)方程式.例：H2(g)+12(g)元而9【投影】例：H2(g)+102(g)=H2O(g);H=-241.8kJ/mol,表示lmol氣態(tài)H2和mol氣態(tài)O2221反響生成lmol水蒸氣,放出241.8kJ的熱量.(在101kPa和25c時(shí))H2(g)十3O2(g)=H2O(l);.一1H=-285.8kJ/mo

12、l,表示lmol氣態(tài)H2與_mo氣態(tài)O2反響在101kPa和25c時(shí),生成lmol液態(tài)水,放出2285.8kJ的熱量.【小結(jié)】描述在一定條件下,一定量某狀態(tài)下的物質(zhì),充分反響后所吸收或放出熱量的多少.【講解】熱化學(xué)方程式不僅說明了化學(xué)反響中的物質(zhì)變化,也說明了化學(xué)反響中的能量變化.那么熱化學(xué)方程式的書寫有什么要求或者需要注意哪些事項(xiàng)呢？【板書】2.書寫熱化學(xué)方程式的考前須知：【講解】與普通化學(xué)方程式相比,書寫熱化學(xué)方程式除了要遵循書寫化學(xué)方程式的要求外還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材歸納、總結(jié)【板書】(1)需注明反響的溫度和壓強(qiáng).因反響的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí),其AH不同.【講解】但中學(xué)化學(xué)中

13、所用的H的數(shù)據(jù),一月都是在101kPa和25c時(shí)的數(shù)據(jù),因此可不特別注明.但需注明H勺“+與.熱化學(xué)方程式一般不要求寫條件【投影】例如：H2(g)+1O2(g)=H2O(g);H=-241.8kJ/mol2,1一一“H2(g)十一O2(g)=H2O(l);H=-285.8kJ/mol2【講解】從上述兩個(gè)熱化學(xué)方程式可看出,lmolH2反響生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的熱量.產(chǎn)生的熱量為什么不同？【板書】(2)要注明反響物和生成物的狀態(tài).物質(zhì)的聚集狀態(tài),與它們所具有的能量有關(guān).【講解】通常氣體用“g：液體用"l：'固體用"s：溶液用&quo

14、t;aq；且熱化學(xué)方程式通常不用“卡"“【投影】例如：H2(g)+C12(g)=2HCl(g);H=-184.6kJ/mol1H2(g)+1Cl2(g)=HCl(g)；AH=-92.3kJ/mol22【板書】(3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù),它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù).對于相同物質(zhì)的反響,當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),其H也不同.【講解】我們還需要注意的是,熱化學(xué)方程式是表示反響已完成的量,而不管反響是否真正完成.HW反響完成的物質(zhì)的量有關(guān),而方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量的多少,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù),所以化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與H相對應(yīng),如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,那么他要加倍.

15、當(dāng)反響逆向進(jìn)行時(shí),其反響熱與正反響的反響熱數(shù)值相等,符號(hào)相反.【板書】4.熱化學(xué)方程式的應(yīng)用【點(diǎn)擊試題】在25C,101kPa下,1gC8Hl8(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放出48.40kJ熱量.表示上述反響的熱化學(xué)方程式正確的選項(xiàng)是A.B.C.D.25C8H18(1)+"2"O2(g)=8COz(g)+9HzO(g)；h=48.40kJ/mol25C8H18+£O2(g)=8CO2+9H2.；H=-5518kJ/molC8H18(1)十萬O2(g)=8CO2(g)+9H20(1)；2c8H18(1)+25Oz(g)=16COz(g)+18HzO(1)；H=

16、+5518kJ/mol答案BD【實(shí)踐活動(dòng)】中和反響反響熱的測定【投影】一、實(shí)驗(yàn)原理【講解】中和熱的定義是在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反響而生成1molH2O時(shí)的反響熱叫中和熱.在中學(xué)階段,只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反響的中和熱.【回憶】必修2第二章30頁關(guān)于“中和熱的內(nèi)容：【答復(fù)】酸與堿發(fā)生中和反響生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量稱為中和熱.【實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)2-3:在50mL燒杯中參加20mL2mol/L的鹽酸,測其溫度.另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液,測其溫度,并緩緩地傾入燒杯中,邊加邊用玻璃棒攪拌.觀察反響中溶液溫度的變化過程,并作好記錄.鹽酸溫度/CNaOH溶液溫度/C中和反響后溫度/Ct

17、(HCl)t(NaOH)t2數(shù)據(jù)處理：H=Q/n=cmAt/n其中：c=4.18J/(gG),m為酸堿溶液的質(zhì)量和,t=t211,t1是鹽酸溫度與NaOH溶液溫度的平均值,n為生成水的物質(zhì)的量.二、實(shí)驗(yàn)操作【討論】上述實(shí)驗(yàn)裝置和操作存在哪些問題？一一熱量的散失一溫度討耍紙板碎線條【投影】【提問】課本第5頁圖1-3與實(shí)驗(yàn)2-3相比,作了哪些改良？改良的目的是什么？【答復(fù)】1雙層燒杯、2碎泡沫塑料、3蓋板、都是為了減少熱量的散失.【思考與交流】課本第5頁實(shí)驗(yàn)用品,想一想,每件用品的用途,NaOH溶液為什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L?【答復(fù)】為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被N

18、aOH中和,采用堿稍過量.【講解】閱讀課本第5頁實(shí)驗(yàn)步驟,強(qiáng)調(diào)以下問題【投影】考前須知：使堿稍稍1、為了保證0.50mol1一1的鹽酸完全被NaOH中和,采用0.55molTNaOH溶液,過量,由于過量的堿并不參加中和反響.2、實(shí)驗(yàn)中假設(shè)用弱酸代替強(qiáng)酸,或用弱堿代替強(qiáng)堿,因中和過程中電離吸熱,會(huì)使測得中和熱的數(shù)值偏低.3、要使用同一支溫度計(jì).分別先后測量酸、堿及混合液的溫度時(shí),測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干.溫度計(jì)的水銀球局部要完全浸入溶液中,且要穩(wěn)定一段時(shí)間再記下讀數(shù).4、實(shí)驗(yàn)中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫,才能使用.5、操作時(shí)動(dòng)作要快,盡量減少熱量的散失.但在

19、計(jì)算時(shí),應(yīng)取二者中量6、實(shí)驗(yàn)時(shí)亦可選用濃度體積都不相同的酸堿溶液進(jìn)行中和熱的測定,小的一種,由于過量的酸堿并不參加中和反響.操作：學(xué)生按課本步驟做實(shí)驗(yàn),記錄相應(yīng)數(shù)據(jù).【投影】三、數(shù)據(jù)處理1、取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)(t2-t1)=思考：如果某一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)與另外兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)差異明顯,怎么辦？2、計(jì)算反響熱：H=Q/n=cmAt/no其中：c=4.18J/(gG),m=m+m2=100g,t=(t2t1)=,n=0.50molL1>0.50mL=0.025mol.H=【總結(jié)】化學(xué)反響伴隨能量變化是化學(xué)反響的一大特征.我們可以利用化學(xué)能與熱能及其能量的吸熱反響與放熱反響的考查

20、相互轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惖纳a(chǎn)、生活及科學(xué)研究效勞.化學(xué)在能源的開發(fā)、利用及解決日益嚴(yán)重的全球能源危機(jī)中必將起帶越來越重要的作用,同學(xué)們平時(shí)可以通過各種渠道來關(guān)心、了解這方面的進(jìn)展,從而深切體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性.【隨堂練習(xí)】1、以下說法不正確的選項(xiàng)是(A)A、放熱反響不需加熱即可發(fā)生B、化學(xué)反響過程中的能量變化除了熱能外,也可以是光能、電能等C、需要加熱才能進(jìn)行的化學(xué)反響不一定是吸熱反響D、化學(xué)反響熱效應(yīng)數(shù)值與參加反響的物質(zhì)多少有關(guān)2、(I)&(g)+1/2.2(g)=H2O(g)2H2(g)+O2(g)=2H2.(g)(3)&(g)+1/2O2(g)=H2O(l)(4)2H2(g)

21、+O2(g)=2H2.(l)那么a、b、c、d的關(guān)系正確的選項(xiàng)是.AH1=akJ/molAH2=bkJ/molAH3=ckJ/molAH4=dkJ/mol反響熱大小的比擬A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>0熱化學(xué)方程式的書寫3、沼氣是一種能源,它的主要成分是CH4.0.5molCH4完全燃燒生成CO?和H?O時(shí),放出445kJ的熱量.那么以下熱化學(xué)方程式中正確的選項(xiàng)是A、2CH4(g)+4.2(g)=2CO2(g)+4H2.(l)AH=+890kJ/molB、CH4+2O2=CO2+H2OAH=-890kJ/molC、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=-890kJ/