第二单元 化学反应中的能量板书设计及意图

化学反应中热量的变化

许冰婷

第2单元 化学反应中的热量（2课时）

教学设计

泉州五中

许冰婷

一、学习目标

1．了解吸热反应和放热反应，认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；

2．了解化学反应中热量变化的实质；

3．掌握热化学方程式的书写方法和应用；

4．通过生产生活中的实例，了解化学能和热能的相互转化；

5．从微观结构理解化学反应中能量的变化，建立起科学的能量变化观

二、教学重点及难点

教学重点：放热反应和吸热反应，热化学方程式的书写方法和应用。

教学难点：从微观结构理解化学反应中能量的变化。

三、设计思路

通过生产、生活实例，列举不同能量转化形式——化石燃料燃烧、闪电中氮氧化物的产生、化学电池、高炉炼铁、镁条燃烧等。引出化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化，因此化学反应可分为放热反应和吸热反应。通过熟悉的实验帮助学生认识放热反应与吸热反应，同时从反应物、生成物能量的角度分析物质反应过程中能量变化的原因。为了帮助学生理解化学反应中为什么会有热量变化，介绍化学反应中键能的变化，即讨论化学反应中放出或吸收热量的微观过程。为了把化学反应放出或吸收的热量表示出来，引进热化学方程式，并简单介绍热化学方程式的书写以及计算。接着就具体的燃料燃烧过程中的热量变化进行学习，使之与工农业生产、日常生活联系起来。

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化学反应中热量的变化

许冰婷

四、教学过程

【导入】在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生能量的变化。有些反应需要吸收能量，有些反应能够放出能量。因此，研究化学反应中的能量变化非常重要，能更好地利用化学反应为生产和生活服务。

【学生活动】指导阅读教材P34页“你知道吗？”。结合图片说出反应中能量转化的方式是怎样的？你还知道哪些应用能量转化的实例。

【活动与探究】教材P35页学生实验。以小组合作学习的方式实验，共同讨论交流得出实验的现象和结论。(PPT4) （实验1）

现象：用手触摸试管外壁感觉很热。

结论：镁与盐酸的反应是放热反应。

（实验2）

现象：用手触摸烧杯外壁感觉很凉。

结论：氢氧化钡跟氯化铵的反应是吸热反应。

【教师活动】化学反应中的能量变化主要表现为热量变化。有的化学反应是放热的，而有的化学反应是吸热的。我们把放出热量的化学反应叫放热反应，吸收热量的化学反应吸热反应。

【板书】 1.放热反应和吸热反应(PPT5) 放热反应：有热量放出的化学反应叫做放热反应。∑E（反应物）＞∑E（生成物）

吸热反应：吸收热量的化学反应叫做吸热反应。∑E（反应物）＜∑E（生成物) 【练习】判断下列反应是放热反应还是吸热反应

C（s）+CO2（g）2CO（g）

Ba(OH)28H2O（s）+2NH4Cl（s）=BaCl2（aq）+2NH3（g）+10H2O（l）

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ C（s）+H2O（g）【板书】2.常见的放热、吸热反应（见PPT6）

2 CO（g）+H2（g）

化学反应中热量的变化

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（1）放热反应：a、所有燃烧反应；b、酸碱中和反应；c、金属与酸生成气体的反应；d、大多数的化合反应。

（2）吸热反应：

a、C（s）+CO2（g）2CO（g）；

b、铵盐与碱反应

c、C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

d、大多数的分解反应

【交流讨论】判断下列反应是放热反应还是吸热反应：

(1)镁条的燃烧；

(2)高温煅烧石灰石；

(3)氧化钙与水反应；

(4)盐酸和氢氧化钠溶液反应。

【练习】1.判断: 1、化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

2、放热反应一定不需要加热即可发生

3、需要加热条件的化学反应都是吸热反应

4、所有燃料的燃烧都放出热量

2、下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 ( C ) A、铝片与稀盐酸的反应

B、Ca(OH)2和NH4Cl的反应

C、灼热的炭与CO2的反应

D、甲烷在氧气中的燃烧反应

【板书】二、反应热（见PPT10）

1.定义：在化学反应中放出或吸收的热量，叫做反应热。

2.符号：△H(焓变)

△H<0 : 放热反应

△H>0 : 吸热反应

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化学反应中热量的变化

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3.单位：kJ •mol－1

三．热化学方程式：（见PPT11）

（1）定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例如：H2(g)＋Cl2(g) = 2HCl(g)；△H=-184.6 kJ/mol △H表示反应热，“—”表示放热，“+”表示吸热，单位一般采用kJ/mol。

2、热化学方程式表示的意义

C(s)+ O2(g)==CO2(g) △H= - 393.6kJ/mol

1mol 固体碳与1mol 氧气完全反应生成1mol二氧化碳气体，

放出393.6kJ的热量

【说一说】下列热化学方程式的意义

2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)

△H =－571.6 kJ /mol

观察与比较

氢气燃烧的热化学方程式：

①

2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)

△H =－571.6 kJ •mol- 1

②

H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)

△H =－285.8 kJ •mol- 1

③

H-12(g) +1/2 O2(g) =H2O(g)

△H =－241.8 kJ •mol

④

2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)

△H = + 571.6 kJ •mol- 1

热化学方程式的特点及书写注意点？

【板书】 3、热化学方程式书写原则（PPT15）

（1）标明物质的聚集状态（标状态g、l、s）。

（2）△H ＞0 吸热，△H ＜0 放热

（3）化学计量数可以是整数或分数。

（4）△H 的值与计量数成正比。

（5）正逆反应的△H数值的绝对值相等，符号相反。

（6）不用写条件、↑、↓。

4、书写步骤

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化学反应中热量的变化

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【例】 250C ，1.01×105Pa下，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。

1.写化学方程式：S + O2 = SO2 2.标聚集状态：S (s) + O2 (g) = SO2 ( g ) 3.计算热量：1 mol 硫粉在氧气中充分燃烧放出热量

4.注明

△H：△H>0表示吸热, △H<0表示放

单位:kJ/mol 【练习】

1.【例】沼气的主要成份是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出445kJ热量。下列热化学方程式正确的是（ ）

A、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

△H= +890 kJ/mol

B、CH4(g)+2O2(g)= CO2(g) +2H2O(g)

△H= -890kJ/mol

C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) △H= -445kJ/mol 2.下列热化学方程式书写正确的是(

) A．2SO2＋O2

2SO3

ΔH＝－196.6 kJ·mol1

－－

D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l) △H= -890kJ/mol

B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8 kJ·mol1

C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6 kJ D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝＋393.5 kJ·mol1

－3. 3g红热的碳和水蒸气完全反应，生成CO和H2，吸收32.8kJ热量，写出该反应的热化学方程式。

4. 已知每3mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出2670.9kJ热量，写出该反应的热化学方程式。

5、当1g氨气完全分解为N2和H2时，吸收2.7KJ的热量，写出其热化学反应方程。 【过渡】化学反应中为什么会伴随着能量转化？

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化学反应中热量的变化

许冰婷

四、从宏观角度分析

1、反应热与反应物和生成物自身能量的关系：

△H=E生成物-E反应物

【设问】化学反应中的热量是怎样产生的？它的微观过程是怎样的？

【教师活动】任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中旧化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用而吸收能量；当原子重新组成生成物、新化学键形成时，又要释放能量。新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的总能量的差就是此反应的反应热。

【板书】化学反应本质：旧键的断裂、和新键的形成。

反应物中化学键断裂吸收的能量＞形成化学键放出的能量，吸热反应

反应物中化学键断裂吸收的能量＜形成化学键放出的能量，放热反应

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化学反应中热量的变化

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【设问】怎样来表示化学反应中放出或吸收的热量呢？

△H=反应物总键能-生成物总键能

已知:断开1mol H2中的H－H键需要吸收436.4kJ的能量，断开1molCl2中的Cl－Cl键需要吸收242.7kJ的能量，生成1molHCl中的H－Cl键需要放出431.8kJ的能量。试说明H2 ＋Cl2 ＝ 2HCl是吸热反应还是放热反应？

1.已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol1，H—N－键键能为391 kJ·mol1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

－

ΔH＝－92.4 kJ·mol1。则N≡N键的键能是(

) －A．431 kJ·mol1

B．945.6 kJ·mol1C．649 kJ·mol1

D．896 kJ·mol1

－－－－2.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量是____________；

该热化学方程式：_____________________ 3. SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F-F、S-F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应

S(s)＋3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为 (

) A．-1780 kJ·mol－1 B．-1220 kJ·mol－1 C．-450 kJ·mol－1 D．+430 kJ·mol－1 【作业】

校本教辅

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