第一单元 化学反应中的热效应优质课教案设计

第一单元

化学反应中的热效应

第一课时

一、教学目标：

1、知识与技能:从化学反应的本质即日鍵断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因。

2、过程与方法:通过了解简单过程中的能量变化中的热效应，加强理解吸热反应与放热反应，以便提高化学计算能力

3、情感态度与价值观:培养学生的应用能力。让学生关注有关的生活、生产问题，感受化学的发展对当代社会发展的重要意义

二、教学重难点：

重点：理解吸热反应和放热反应的实质

难点：能量变化中的热效应

二、教学内容：

（1）教学导入

一个化学反应过程中，除了生成新的物质而且伴随这能量的变化(比如化学能转成电能，电能转化成化学能，热能转化成化学能，电能转化成热能等等)。一个化学反应过程要么需要放热要么需要吸热，所以又把化学反应分为放热反应和吸热反应。然后，举例说明常见的化学反应，哪些反应是吸热反应哪些反应是放热反应。

（2）知识讲解

知识点1. 化学变化中的物质变化与能量变化. 物质变化的实质:旧化学键的断裂和新化学键的生成. 能量变化的实质:破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键需要放出能量,化学反应过成中,在发生物质变化的同时必然伴随着能量变化.如下图:

反应物总能量

放热

反应

生成物总能量

生成物总能量

能

量

吸热

反应

反应物总能量

反应物总能量

放热

生成物总能量

反应过程

能

量

生成物总能量

吸热

反应物总能量

反应过程

也可以从物质能量的角度来理解: 概念: 1、反应热: 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量(或换算成相应的热量)来表示,叫反应热. 2、放热反应: 化学反应过程中释放能量的反应叫放热反应. 3、吸热反应: 化学反应过程中吸收能量的反应叫吸热反应. 4、燃烧热:25°C、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热.单位:kJ/mol或J/mol. 提示: ①规定要在25°C,101kPa下测出热量,因为温度、压强不定反应热的数值也不相同.

②规定可燃物的物质的量为1mol.

③规定可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量为标准.所谓完全燃烧,是指物质中下列元素完全转化成对应的物质:C----CO2 ,H----H2O ,S----SO2 ,等. 吸热反应：其特征是大多数反应过程需要持续加热，如ＣaCO3分解等大多数分解反应，H2和I2、Ｓ、Ｐ等不活泼的非金属化合，Ｂa（OH）8H2O和NH4Cl2·固体反应，CO2和C的反应。

放热反应：燃烧、中和、金属和酸的反应、铝热反应等。

说明：吸热反应有的不需要加热如：Ｂa（OH）2·8H2O和NH4Cl固体反应，多数需要加热，放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。

知识点2. 化学反应的焓变

概念：

1、焓：用于表示物质所具有的能量的这一固有性质的物理量，叫做焓。

2、化学反应的焓变：化学反应过程中反应物总能量与生成物总能量的变化叫做反应的焓变。热化学研究表明，对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），

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后物质的焓的变化。表达为：

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＝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。

知识点3. 热化学方程式及其书写

概念：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。

书写注意事项：

（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。

三、课堂练习

例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.

伴有能量变化的物质变化都是化学变化

C.

在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同

D.

在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量

〔解析〕该题主要考察化学反应中能量变化的理解与应用。

物质发生化学反应都伴随着能量变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化、核变化（如原子弹的爆炸）也都伴随者能量变化。在一个确定的化学反应中反应物的总能量（设为x）与生成物的总能量（设为y）之间的关系为：①x>y，化学反应为放热反应；②x

答案：AC 例2.

已知化学反应2C（s）＋O2（g）=2CO（g）、2CO（g）＋O2＝2 CO2（g）都是放热反应据此判断，下列说法不正确的是（其他条件相同）

A.

12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量

B.

56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量

C.

12gC和32gO2所具有的总能量大于44g CO2所具有的总能量

D.

将一定量的C燃烧、生成CO2比生成CO时放出的热量多

〔解析〕放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应因此，B、C两项的说法正确。本题考察的主要是化学反应中的能量变化及其原理的理解和应用。

答案：A 例3. 1g炭与适量的水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，吸收10.94kJ的热量，相应的热化学方程式为

A．

C＋H2O＝CO＋H2; △H＝＋10.94kJ/mol B．

C（s）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g）; △H＝＋10.94kJ/mol C．

C（s）＋H2O（g）＝CO（g）＋H2（g）; △H＝＋131.3kJ/mol D．

0.5C（s）＋0.5H2O（g）＝0.5CO（g）＋0.5H2（g）; △H＝－65.65kJ/mol 〔解析〕热化学方程式的书写应注意：需表明反应物、生成物的状态；放热与吸热，热量数值与反应物的量有关。

答案：C 例4. 在同温同压下，下列各组热化学方程式Ｑ2>Q1的是

A.

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）; △H＝－Q1 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）; △H＝－Q2

B.

S(ｇ)+ O2（g）＝SO2(g)；

△H＝－Q1

S(ｓ)+ O2（g）＝SO2(g)；

△H＝－Q2

C.

C（s）＋0.5O2(g)＝CO(g)；△H＝－Q1

C（s）＋O2(g)＝CO2(g); △H＝－Q2

D.

H2（g）＋Cl2(g)＝2HCl（g）△H＝－Q1

0.5H2（g）＋0.5Cl2(g)＝HCl（g）△H＝－Q2

答案：ＡC 四、课堂小结

本节课学习了三个知识点：

1、化学变化中的物质变化与能量变化.

2、化学反应的焓变

3、热化学方程式及其书写

五、课后作业：

1、完成练习册第一课时

2、预习反应热的测量与计算