文档内容
课题
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
课时1 反应热 焓变
教 学 知识与技 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;
目 标 能 2、认识化学反应过程的物质变化和能量变化;
3、了解反应热和焓变的涵义;
4、能正确认识、书写热化学方程式。
过程与方 1、通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得
法 出
结论的能力以及语言表达能力;
2、通过从化学键的角度分析化学反应,引导学生分析引起反应热的本
质。
情感态度 培养学生从微观的角度理解化学问题。
与价值观
教学
1、化学反应中的能量变化及其微观原因
重点
2、正确认识、书写热化学方程式
教学
正确认识、书写热化学方程式
难点
教
学
设
本节内容作为高中化学的第一章的内容,在全书乃至整个高中化学中占有特殊的地
位。化学反应和能量变化作为主要线索贯穿在整个高中化学教学中。本节内容作为连
接初中化学和高中化学的“纽带”,正好符合学生学习新知识的需求。这是教材体系
教
的总体安排,新教材除了以物质结构知识统帅整个化学教材外,还以化学变化中的能
材
量变化来组织教材。本节内容与高三的“反应热、热化学方程式、燃烧热、中和热”
分
等知识前后呼应。高一侧重介绍化学反应中能量变化的基本概念,高三侧重介绍计
析
算。这样做,通过教材精心设计知识的台阶,避免由于知识台阶设计不合理而使学生
出现大面积的分化。同时,由于难点分散,也有利于激发和保持学生的学习兴趣。
通过必修2的学习,学生已经知道很多化学反应中能量变化的知识。在此基础上,要
学
情 继续引导学生加深对化学反应中物质变化和能量变化的认识,可以多和以前学习的知
分
识联系,通过定量地讨论质和能的关系,来进一步理解化学反应本质。
析
课前将学生分成几个小组,分别领取“常见的能源有哪些”、“初中学过的燃烧反应
教 有哪些”、“我国的煤炭储量及分布情况”、“能源的利用与人类进步”等资料收集
想
法 任务,每个小组推选一人在课堂上作简短汇报(每组限时1.5分钟),教师总结后引入
设 新课。
计
教学环 教 学 内 容 设计意图
节教师活动设计 学生活动设计
【引入】这节课我们学习化学反应与能量中的 倾听,明确本 回忆旧的知识,为
第一节化学反应与能量的变化。 节课的学习内 化学反应热的计算
【板书】第一节 化学反应与能量的变化 容。 作铺垫
引
【复习】化学反应过程中,不仅有物质的变
入
新
化,还有能量的变化,这种能量的变化常以热 倾听、回答:
课
能、电能、光能等形式表现出来。在这两种变 质量守恒定律
化的过程中分别要遵守什么定律? 和能量守恒定
律。
【讲解】虽然质量和能量分开来说,但实际上 思考、回答:
是密切联系的,也就是说能量的变化与参加反 1、从微观化学 说明本章要掌握的
应物质的量有关。举例:冬天烧煤的多少与热 键的角度看化 关键理论。
量的关系。 学反应包含两 回忆旧的知识了解
【提问】从宏观和微观上看为什么化学反应过 个过程:旧的 化学反应中能量转
程中会有能量的变化?提示:两个思考的角 化学键断裂和 化的原因,培养学
度:1、从化学键的角度看化学反应是怎样发 新的化学键形 生从微观的角度认
生的?与能量有什么关系?2、反应物和生成 成。断裂化学 识 化 学 问 题 的 能
物的相对能量的大小 键需要吸收能 力。
量,形成化学
键要释放出能 将抽象的理论具体
【过渡】断开化学键和形成化学键所吸收和放 量,断开化学 化,使学生对知识
出的能量的数值是可以定量测定出来的,可以 键吸收的能量 有更深的理解。
导
在工具书上查到,这样我们就可以计算到反应 和形成化学键
学
达
中的能量的具体数值了,例如参看课本P2第 释放的能量通
标
三自然段,理解如何利用具体的数据计算反应 常不相等;2、
中的能量变化。 宏观反应物和
提问】在以上的例子中我们对反应的讨论和研 生成物的总能
究中,我们的研究对象是什么? 量 通 常 不 相
等, 以旧带新,便于学
【讲述】我们对反应研究的对象是反应的反应
生理解接受。
物和生成物,我们把它们称为反应体系,而把 思考、回答:
除它们之外的物质称为环境。 反应物和生成
实例化抽象为具
【板书】体系:被研究的物质系统称为体系。
物
体,便于理解
环境:体系以外的部分称为环境。
【举例】例如研究物质在水溶液中反应,
溶液就是体系。H 和Cl 在混在瓶中,瓶中是 倾听、理解
2 2
体系【引入】其中反应体系能量变化就是我们必修
2中学过的反应热。反应体系在化学反应过程 思考、回答: 回顾旧知识,过度
中所释放或吸收的能量,用热量来表述,就是 当反应物的总 到新知识,符合学
反应热。其实对于现在我们研究的化学反应来 能量高于生成 生的认知过程。
说通常都是在敞开的容器中进行,也就是压强 物 的 总 能 量
是大气压一直不变,这时候反应热还可以用一 时,反应过程
个新的方式表示,反应物和生产物的焓值差来 中的反应体系 理解△H的符号
表示,这个焓值差就叫焓变。 要向环境释放
写出汉字 焓 符号H 能量,体系的
【板书】 能量降低;当
一、反应热 焓变 反应物的总能 帮助学生直观理解
1、涵义:化学反应过程中所释放或吸收的热 量低于生成物 焓变符号
量,叫反应热,在恒压状态下,它等于反应前 的总能量时,
后物质的焓变。 反应过程中的 学会△H 大小比较
2、符号:△H 反应体系要向 的方法
3、单位:kJ/mol或kJ·mol-1 环 境 吸 收 能
【提问】当反应物的总能量高于生成物的总能 量,体系的能
导
量和反应物的总能量低于生成物的总能量时, 量升高。
学
达 反应过程中的反应体系的能量变化是怎样的?
标
倾听、思考、
【讲述】对于放热反应,体系的能量降低,我 理解
们规定△H的符号为“-”;对于吸热反应,
体系的能量升高,我们规定△H 的符号为
“+”
【板书】 分析、注意。
放热反应:△H的符号为“-”或△H
吸热反应:△H的符号为“+”或
举 例 说 明 : 氢 气 和 氯 气 方 程 式
△H=-183KJ/mol
讲解《图1-2》理解焓变符号
【板书】注意:△H的大小比较
放热反应 △H<0 放出热量越多 △H越小
吸热反应 △H>0 吸收热量越多 △H越大可以举例说明 具 体 问 题 解
【提问】我们怎样可以知道一个反应的的反应 答。
热呢?我们做过实验吗? 回答:通过实
验测定,做过
【讲述】对于我们的实验结果我们怎么样表示
培养学生的分析能
中和热测定的
出来呢?下面我们学习一种能够表达反应热的
力、质疑能力,更
实验。
方程式叫做“热化学方程式”。
深刻理解知识
【板书】二、热化学方程式
思考、回答:
1、定义:可以表述参加反应物质的量和反应
反应物、生成
热的关系的化学方程式。
物 的 状 态 不
【提问】参看课本P 例1的热化学方程式,思
3 同,反应热也
帮 助 学 生 理 解 含
考、讨论热化学方程式与我们学过的化学方程
不相同。
义,便于后续反应
式有何相同和不同?
思 考 、 回 答 :
热计算的学习。
“+”表示反应
吸热,“-”
【板书】2、书写原则: 表 示 反 应 放
1)需著名反应的温度和压强。但是在 热,不可以省
25℃(298K)、101KPa下进行的反应,可以 略
不写,不用标出反应条件、可逆符号“≒”及 思考、回答: 实际应用能很好的
气体和沉淀符号。 代表该物质的 帮助学生消耗、理
物质的量
【提问】为什么要标明各物质状态?与能量是 解。
思考、回答:
否有关系?
导 分子、分母分
【板书】
学
别代表的物理
达 2)应注明各物质状态(气体g、液体l、固体
标 量是热量和物
s)。
质的量。
【提问】热化学方程式中的反应热△H前的符
思 考 、 计
号“+”“-”各表示什么涵义?可以省略
算、回答:
吗?
化学计量数与
【板书】
△H变化相同的
倍数,化学计
量 数 乘 以 2 ,
培养学生的分析能
△H也乘以2。
3)在方程式右边空一格后,写出△H=+/-数值。
力、质疑能力,更
【提问】化学计量数在热化学方程式中表达的
深刻理解知识
意义是什么?
【讲述】化学计量数在热化学方程式中代表该
不可以省略
物质的物质的量所以可以是整数、小数或分
思考、回答:
数。
代表该物质的
【板书】
物质的量
4)各物质的化学计量数只代表物质的量,
可以是分数。
【提问】我们看看△H的单位是kJ/mol,这个
单位的分子和分母分别代表的是什么物理量?【讲述】化学反应的过程同时存在着物质和能
量的变化,而且能量的释放和吸收是以发生变
化的物质为基础的,能量的多少与发生反应的
反应物质量及物质的量成正比。也就是按照方 思考、回答:
程式进行焓变是对于数值,如果系数改变,焓 分子、分母分
变数值也相应变化。 别代表的物理
【板书】 量是热量和物
ΔH中mol-1的含义:按化学方程式系数进行 质的量。 帮 助 学 生 理 解 含
时的热量变化。对于相同的反应,当化学计量 义,便于后续反应
数不同时,其△H不同。ΔH的数值与反应的 热计算的学习。
思考、计算、
系数成比例。
回答:
【讲述】在完全的相同条件下完全燃烧 2mol
化学计量数与
氢气是完全燃烧 1mol 氢气放出的热量的两
△H变化相同的
倍,在热化学方程式里怎么表达出来呢?请参
倍数,化学计
看P4的第一个热化学方程式以及最后一个热 实际应用能很好的
量 数 乘 以 2 ,
化学方程式。 △H也乘以2。 帮助学生消耗、理
【板书】 解。
热化学方程式的意义:
举例说明:
导
学 H 2 (g)+1/2O 2 (g)=H 2 O(l) H= -285.8 kJ/mol
达
在25℃时,101KPa,1mol氢气和0.5mol氧气完
标 △ 思考、回答:
全反应,生成 1mol液体水时,放出的热量是 实际是总结本节课所
285.8KJ。 说重点。培养学生总
结归纳能力。
【练习】 及时反馈学生学习情
1、请解读下面的热化学方程式: 况
(1)H (g)+1/2O (g)=H O(l) H= -285.8 kJ/mol
2 2 2
思考、回答:
( 2 ) C H (g)+5O (g)=3CO (g)+4H O(l) H
3 8 2 2 2
△
=-2220.0 kJ/mol
△
【引入】上节课学习了有关反应热 焓变的相
关知识点,以及热化学方程式方的书写。写出
下列热化学方程式:(1)在101kPa时,1mol
C完全燃烧放出393.5kJ的热量
(2)0.5molCH (g)完全燃烧生成CO (g)和H O
4 2 2
(l)时,放出445kJ热量
( 3 ) 0.50 mol/L50mL 盐 酸 与 0.50
mol/L50mLNaOH 溶液完全反应放出 1.4325kJ
的热量思考回答
【提问】有没有条件呢?
【过度】反应热或说焓变是如何得来的?我们
复习学过内容,及
学过反应热测定的实验吗?是那种反应热? 有 , 由 于 是
时反馈学生的学习
【讲解】我们将反应热分类,可分为中和热、 293K 和 1 大气
燃烧热等,我们在必修 2 第二章 30 页学过关 压,可以不写 情况,便于纠正。
于“中和热”的内容:复习一下。 出。
【提问】什么是中和热?单位是什么?
回答:实验测
【提问】在定义中有什么是我们要注意的? 定;必修2学过
【板书】三、中和热 中 和 热 的 测
1、 定义:酸与碱发生中和反应生成 1mol H O 定。
2
时所释放的热量称为中和热。KJ/mol
注意: 酸与碱发生中
①必须是稀溶液,如浓硫酸稀释或NaOH固体溶 和 反 应 生 成
解时放热; 1mol H O 时所
2
②中学范围主要是强酸和强碱反应。 释放的热量称
强酸、强碱的稀溶液 热化学方程式 为 中 和 热 。
H+(aq)+OH- (aq)=H O(l) H= - 57.3 kJ/mol KJ/mol
2
弱酸弱碱电离吸热,放出热量会小于 57.3
旧知识回顾有利于
△
kJ/mol
学生复习和降低知
③标准:生成1molH O(l)放出的热量.
2
【过度】下面我们就具体学习中和热的测定 识难度。
【板书】2、中和热的测定实验
1)实验目的 测定强酸与强碱反应的反应热
2)实验用品
大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度
计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、 注意:
泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环 ①必须是稀溶
形玻璃搅拌棒。 液,如浓硫酸
0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液 稀 释 或 NaOH
【提问】为什么浓度不一样?碱的浓度偏高? 固体溶解时放
一般不使酸的浓度高,碱中有杂质和酸反应。 热;
用铁丝呢?传热快 ②酸和碱反应
【过渡】如何操作? ③ 标 准 : 生 成
【板书】3)步骤 1molH O(l)放出
2
(1)在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条), 的热量.
使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后
再在大、小烧杯之间填满泡沫塑料或纸条,大
烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在
板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃
搅拌棒通过,以达到保温、各人、减少实验过
程中热量损失目的,也可在保温杯中进行。(2)用一个量筒量取50mL0.50mol/LHCl,倒 回忆、思考、 旧知识和新知识的
入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记 回答 结合,培养学生新
入小表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 回答:为了保 知识的应用能力。
(3)用另一个量筒量取 50mL mol/LNaOH 溶 证酸被完全被
液,并用温度计测量盐酸的温度,记入小表。
中和。
(4)把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒
巩固记忆
放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的 NaOH溶
阅读回答
液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用
在50mL 烧杯中
环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混
加 入 20mL
合液的最高温度,记为终止温度,记入表中。
2mol/L 的 盐
(5)重复2-4步骤操两次,取平均值。
酸 , 测 其 温
【提问】温度计上的酸为何要用水冲洗干净?
度。另用量筒
冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么?
量 取 20mL
【板书】4)数据处理:
公式:Q=mc t 生成 1molH O 时 Q=0.418(t 2mol/L NaOH溶
2 2
液 , 测 其 温
—t )/0.025 kJ/mol
1
△
应为放热反应,反应热计算:约 57与中和热 度,并缓缓地
数据相似。 倾入烧杯中,
【板书】5)误差分析 边加边用玻璃
1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按 50 棒搅拌。观察
mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于 反应中溶液温
50 mL或小于50 mL都会造成误差) 度 的 变 化 过
2.温度计的读数有误。
程,并作好记 提高自学和总结能
2.温度计的读数有误。
录。 力。
3.实验过程中有液体洒在外面。
思考回答
4.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误
读数时候仰视
差。
或俯视
5.隔热装置不到位,致使实验过程中热量损失
损失液体 让学生认识到科学
而导致误差。
隔热不到位 的严谨性
6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测
温度计没有水
碱的温度,致使热量损失而引起误差。
洗
设作
计业第一节 化学反应与能量的变化
热化学方程式的书写:
板 1. 标明各物质的状态;
书
2. 注明反应的温度和压强,反应在25 ℃、101 kPa下进行时,可不注明温度和压强条
设
计 件;
3. H的数值与化学计量数成正比;
4. H的“+”、“-”不能省略。
△
△