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1、2022年人教版高中化學(xué)選修四 1-1-2 熱化學(xué)方程式(教案)
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
認(rèn)識熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(xué)方程式
過程與方法:
通過討論、分析、對比的方法,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和主動探究能力
情感態(tài)度與價值觀:
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
教學(xué)重點:熱化學(xué)方程式的書寫
教學(xué)難點:熱化學(xué)方程式的書寫
教學(xué)過程:
【過渡】通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)我們知道化學(xué)反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱與斷裂反應(yīng)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),即能量的變化時以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的,那么如何更準(zhǔn)確的表示一個化
2、學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)?如如何準(zhǔn)確地描述物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)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(thermochemical equation)
1. 定義:表明反應(yīng)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)+I(xiàn)2(g) 2HI(g);△H= -14.9 kJ/mol
【投影】例:H2(g)+O2(g) = H2O(g);△H=-241.8 kJ/mol,表示 lmol氣態(tài) H2和mol氣態(tài) O2
反應(yīng)生成 lmol水蒸氣,放出 241.8kJ的熱量。(在 101kPa和 25℃時) H2(g)十O2 (g)=H2O(l);△H=-285
3、.8kJ/mol,表示lmol氣態(tài)H2與mo氣態(tài)O2反應(yīng)在101 kPa和 25℃時,生成lmol液態(tài)水,放出285.8kJ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),充分反應(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。
【講解】熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)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呢?
【板書】2.書寫熱化學(xué)方程式的注意事項:
【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:
【學(xué)生活動】閱讀教材歸納、總結(jié)
【板書】(1)需注明反應(yīng)的溫度和壓強。因反應(yīng)的溫度
4、和壓強不同時,其△H不同。
【講解】但中學(xué)化學(xué)中所用的△H的數(shù)據(jù),一般都是在101 kPa和 25℃時的數(shù)據(jù),因此可不特別注明。但需
注明△H的“+”與“-”。熱化學(xué)方程式一般不要求寫條件
【投影】例如:H2(g)+O2(g) = H2O(g);△H=-241.8 kJ/mol
H2(g)十O2 (g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol
【講解】從上述兩個熱化學(xué)方程式可看出,lmol H2反應(yīng)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)要注明反應(yīng)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)。
5、
【講解】通常氣體用“g”、液體用”l”、固體用“s”、溶液用“aq”,且熱化學(xué)方程式通常不用“↑”、“↓”。
【投影】例如:H2(g)+C12(g) = 2HCl(g);△H=-184.6 kJ/mol
H2(g)+Cl2(g) = HCl(g);△H=-92.3 kJ/mol
【板書】(3)熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù),它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。對于相同
物質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時,其△H也不同。
【講解】我們還需要注意的是,熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量,而不管反應(yīng)是否真正完成?!鱄與反
應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān),而方程式中化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)
6、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)計量數(shù)必須與△H相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則△H也要加倍。當(dāng)反應(yīng)逆向進行時,其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。
【板書】4.熱化學(xué)方程式的應(yīng)用
【點擊試題】已知在25℃,101kPa下,1g (辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量.表
示上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是
A.;△H=-48.40kJ/mol
B.;△H=-5518kJ/mol
C.;△H=+5518kJ/mol
D.;△H=-11036kJ/mol
答案 BD
【實踐活動】中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
【投影】一、實驗原理
【講解】中
7、和熱的定義是在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成 1 mol H2O 時的反應(yīng)熱叫中和熱。在中
學(xué)階段,只討論強酸和強堿反應(yīng)的中和熱。
【回顧】必修2第二章30頁關(guān)于“中和熱”的內(nèi)容:
【回答】酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol H2O時所釋放的熱量稱為中和熱。
【實驗】實驗2-3:在50mL燒杯中加入20mL 2mol/L的鹽酸,測其溫度。另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH
溶液,測其溫度,并緩緩地傾入燒杯中,邊加邊用玻璃棒攪拌。觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化過程,并作好記錄。
鹽酸溫度/℃
NaOH溶液溫度/℃
中和反應(yīng)后溫度/℃
t(HCl)
t(NaOH)
t2
8、
數(shù)據(jù)處理:△H=Q/n=cm△t/n
其中:c=4.18J/(g·℃),m為酸堿溶液的質(zhì)量和,△t=t2-t1,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。
【投影】]二、實驗操作
【討論】上述實驗裝置和操作存在哪些問題?——熱量的散失
【投影】
【提問】課本第5頁圖1-3與實驗2-3相比,作了哪些
改進?改進的目的是什么?
【回答】 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頁實驗用品,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?
【回答】
9、為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和,采用堿稍過量。
【講解】閱讀課本第5頁實驗步驟,強調(diào)下列問題
【投影】注意事項:
1、為了保證0.50mol· L-1的鹽酸完全被NaOH中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使堿稍稍過量,因為過量的堿并不參加中和反應(yīng)。
2、實驗中若用弱酸代替強酸,或用弱堿代替強堿,因中和過程中電離吸熱,會使測得中和熱的數(shù)值偏低。
3、要使用同一支溫度計。分別先后測量酸、堿及混合液的溫度時,測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中,且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數(shù)。
4、實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后
10、要充分冷卻至室溫,才能使用。
5、操作時動作要快,盡量減少熱量的散失。
6、實驗時亦可選用濃度體積都不相同的酸堿溶液進行中和熱的測定,但在計算時,應(yīng)取二者中量小的一種,因為過量的酸堿并不參加中和反應(yīng)。
操作:學(xué)生按課本步驟做實驗,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)的平均值作為計算依據(jù) (t2-t1)=
思考:如果某一次實驗的數(shù)據(jù)與另外兩次實驗的數(shù)據(jù)差異明顯,怎么辦?
2、計算反應(yīng)熱:△H=Q/n=cm△t/n。
其中:c=4.18J/(g·℃),m=m1+m2=100g,△t=(t2-t1) = ,
n=0.50mol· L-1
11、×0.50mL=0.025mol。△H=
【總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化是化學(xué)反應(yīng)的一大特征。我們可以利用化學(xué)能與熱能及其能量的相互轉(zhuǎn)變
為人類的生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究服務(wù)。化學(xué)在能源的開發(fā)、利用及解決日益嚴(yán)重的全球能源危機中必將起帶越來越重要的作用,同學(xué)們平時可以通過各種渠道來關(guān)心、了解這方面的進展,從而深切體會化學(xué)的實用性和創(chuàng)造性。
板書設(shè)計:
二、熱反應(yīng)方程式
1. 定義:表明反應(yīng)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. 意義:不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
3. 書寫步驟:
(1)寫出化學(xué)方程式;
(2)標(biāo)明各
12、物質(zhì)的聚集狀態(tài);
(3)注明反應(yīng)的溫度和壓強(中學(xué)階段可不特別注明);
(4)寫出△H的值并標(biāo)明“+”與“—”;
(5)檢查化學(xué)計量數(shù)和△H值是否對應(yīng)。
4. 含義:描述在一定條件下,一定量某狀態(tài)下的物質(zhì),充分反應(yīng)后所吸收或放出熱量的多少。
教學(xué)回顧:
適當(dāng)補充一些不同類型的習(xí)題作為課堂練習(xí),發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。如以煤、汽油和天然氣的主要成分發(fā)生燃燒的反應(yīng)為例,不僅鞏固、落實了知識和計算技能,還能通過計算的結(jié)果說明這些物質(zhì)燃燒時,其△H的數(shù)值都很大,進一步認(rèn)識煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的化石燃料。喚起學(xué)生資源利用和環(huán)境保護的意識和責(zé)任感,以及綜合分析問題的能力。