第一单元 化学反应中的热效应教学设计案例

第一单元化学反应中的热效应

第一课时：化学反应的焓变

一、[教学目标]

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．了解化学能与热能的相互转化。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并能正确书写热化学方程式。

4．认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，能量的多少取决于反应物和生成物的质量，反应过程中能量守恒。

二、【教学重难点】

知道热化学方程式的概念，能通过比较的方法理解热化学方程式与化学方程式的区别，能正确书写热化学方程式并利用热化学方程式进行简单计算。

三、【教学过程】

导入：那么，你还知道其他形式的能量变化的例子吗？如何定量地来描述或测定一个反应释放或吸收的能量呢？

化学反应通常伴随着能量的变化，请同学们根据已有的知识，举出一些常见的放热反应和吸热反应的例子。

【学生活动】讨论、举例。例如，我们生活中常见的燃料的燃烧是放热反应，而煅烧石灰石制氧化钙的反应为吸热的反应。

【教师活动】大家回答的很好。在恒温、恒压下，伴随着化学反应产生的能量变化叫化学反应的热效应，即反应的焓变。

【板书】一．化学反应的焓变

1．定义：化学反应过程中所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。符号：ΔH，单位：kJ/mol 【讨论】问题1：什么叫放热反应，什么叫吸热反应？

【学生活动】放出热量的反应称为放热反应。例如中和反应、燃烧反应、金属与酸的反应、氧化钙与水反应、大多化合反应等

吸收热量的反应称为吸热反应。例如碳与H2O、CO2的反应、盐类的水解、氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、大多分解反应等。

【讨论】化学反应中为什么会伴随能量变化？（微观解释）

旧键的断裂：

能量

新键的形成：

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。

吸热反应：前者

后者

放热反应：前者

后者

画出吸热、放热化学反应过程中的能量图

【板书】

2、放热反应：放出热量的化学反应。(放热>吸热）

ΔH

0 3、吸热反应：吸收热量的化学反应。(吸热>放热)

ΔH

0 四、【思维发散】

类型

放热反应

比较

定义

有热量放出的化学反应

吸热反应

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

的关系

生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量

生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量

表示方法

ΔH＜0

ΔH＞0

图示

常见的实例

①大多数化合反应；

②中和反应；

③金属与酸反应

如：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

ΔH<0；

④燃烧反应；

⑤铝热反应；

①大多数分解反应；

②Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵反应：

Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl ===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

ΔH>0；

③以C、CO为还原剂的氧化还原反应

五、【小结】一．化学反应的焓变

1．定义：化学反应过程中所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。符号：ΔH，单位：kJ/mol 2、化学键断裂，吸收能量；化学键生成，放出能量。

3、反应物总能量大于生成物总能量，放热反应，体系能量降低，

4、反应物总能量小于生成物总能量，吸热反应。体系能量升高，

反应热数值上等于生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量之差。

六、【练习】1．(2009年上海单科)下列对化学反应的认识错误的是(

) •

A．会引起化学键的变化

•

B．会产生新的物质

•

C．必然引起物质状态的变化

•

D．必然伴随着能量的变化

七、【热化学方程式】：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？

为什么在热化学方程式中必须标明物质的集聚状态？

热化学方程式中的系数表示什么？能否用分数表示？

（1）．热化学方程式

1．

定义：能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。

例如：H2 (气) + 1/2 O2 (气) = H2O (气)

ΔH= －Q1kJ/mol H2(气) + 1/2 O2(气) = H2O (液)

ΔH= －Q2 kJ/mol [讨论] 1.为什么集聚状态不同（s、l、g、aq），热量值不同？试比较Q1

、Q2的大小？

答：

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：

2．书写要点：

①要注明温度和压强:

反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa和25℃时的数据。

②反应物和生成物要注明聚集状态:因为物质的聚集状态不同所含的能量也不同。

③热化学方程式中各物质前的化学计量数表示物质的量不表示分子数,因而必要时可用简单分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。

④△H的表示：热化学方程式中的△H的“＋”与“－”一定要注明，

“＋”代表吸热，

“－”代表放热无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是KJ/mol，但△H的数值与反应式中的系数成比例

知识点三：焓变与键能有什么关系？（由键能求焓变）

焓变与物质能量有什么关系？（由反应物与生成物的能量求焓变）

△H=反应物的键能之和—生成物的键能之和

=生成物总的能量—反应物总的能量

八、【练习】

2．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有希望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是(

) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1

B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890.3 kJ D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－285.8 kJ/mol