《高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算教案 新人教版選修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算教案 新人教版選修4(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
一、3 化學(xué)反應(yīng)熱的計算
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能:
1.能利用熱化學(xué)方程式進行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算;
2.了解蓋斯定律的涵義,能用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。
二、過程與方法:
1.通過對蓋斯定律的涵義的分析和論證,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力;
2.通過熱化學(xué)方程式的計算和蓋斯定律的有關(guān)計算,培養(yǎng)學(xué)生的計算能力。
三、情感態(tài)度與價值觀:
1.通過對蓋斯定律的發(fā)現(xiàn)過程及其應(yīng)用的學(xué)習(xí),感受化學(xué)科學(xué)對人類生活和社會發(fā)展的貢獻。激發(fā)參與化學(xué)科技活動的熱情。
2.樹立辯證唯物主義的世界觀,幫助學(xué)生養(yǎng)成務(wù)實、求真、嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點】
1.蓋斯定律的涵義和根
2、據(jù)蓋斯定律進行反應(yīng)熱的計算;
2.根據(jù)熱化學(xué)方程式進行反應(yīng)熱的計算。
【教學(xué)難點】蓋斯定律的應(yīng)用
【教學(xué)方法】比喻、交流、練習(xí)鞏固
【教學(xué)用品】多媒體
【教學(xué)課時】2課時
【教學(xué)過程】
第一課時 蓋斯定律
〖教學(xué)流程〗情景設(shè)疑 → 引出課題 → 閱讀了解概念 → 自主探究加深對概念的理解 → 練習(xí)鞏固 → 歸納總結(jié)
(問題情景)在化學(xué)科研中,經(jīng)常要測量化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,但有些反應(yīng)的反應(yīng)熱不能直接測量,只能通過計算間接獲得。例如我們可以讓碳全部氧化成CO2,卻很難控制碳的氧化只生成CO而不繼續(xù)生成CO2,C(s)+1/2 O2 (g) = CO(g)的反應(yīng)熱確定呢?
〖板書
3、〗第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計算
(閱讀)1840年,蓋斯(G.H.Hess,瑞士化學(xué)家)從大量的實驗事實中總結(jié)出一條規(guī)律:化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。也就是說,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與具體反應(yīng)進行的途徑無關(guān)。如果一個反應(yīng)可以分幾步進行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的,這就是蓋斯定律。
〖板書〗一、蓋斯定律
1.內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與具體反應(yīng)進行的途徑無關(guān)。
(探究)如何正確理解蓋斯定律。
〖板書〗2.蓋斯定律的理解
(1)反應(yīng)熱取
4、決于始態(tài)和終態(tài)物質(zhì)的能量的高低,與途徑無關(guān)。例如登山:登山的高度與上山的途徑無關(guān),只與起點和終點的相對高度有關(guān),即高度是一樣的。
△H5
a
△H1
△H2
始態(tài)
終態(tài)
(I)
△H
(II)
b
c
(III)
△H4
△H3
(2)反應(yīng)熱總值一定:若一個反應(yīng)可以分幾步進行,則各步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱相同。
A
海拔100m
海拔400m
B
路徑I II
則:△H = △H1+△H2 = △H3+△H4+△H5
途徑I的 途徑II的 途徑III的
熱效應(yīng) 熱效應(yīng)
5、 熱效應(yīng)
(3)能量守恒的角度
從S L,△H1<0,體系放熱;(始態(tài))S
△H2>0
L(終態(tài))
△H1<0
從L S,△H2>0,體系吸熱;
而且△H1+△H2 = 0
(探究)已知C(s)+O2(g)═ CO2(g) ΔH═-393.5kJ/mol
CO(g)+ O2(g)═ CO2(g) ΔH═-283.0 kJ/mol。
請同學(xué)們根據(jù)蓋斯定律設(shè)計一個方案求反應(yīng)C(s)+ O2(g)═ CO(g)的ΔH。
(分析)根據(jù)蓋斯定律,可以設(shè)計下列過程:
∵ΔH1 ═ ΔH2 + ΔH3
∴ΔH2 ═ ΔH1-ΔH3 ═ -39
6、3.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5 kJ/mol
即:C(s)+ O2(g)═ CO(g)的ΔH ═ -110.5kJ/mol
(教學(xué)評價)已知:H2(g)+ O2(g)═ H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
H2O(g)=H2O(l) △H2=-44.0kJ/mol。通過計算求氫氣的燃燒熱。
(解析)H2(g)+ O2(g)═ H2O(l)
H2(g)+O2(g)
H2O(l)
H2O(g)
△H
△H1
△H2
可以通過右圖兩種途徑來完成
根據(jù)蓋斯定律,則
△H=△H1+△H2
=-241.8kJ/mol+(-44.0
7、kJ/mol)=-285.8kJ/mol
所以氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol。
【作業(yè)設(shè)計】P14 1 2 3 4 5 6
【教學(xué)感悟】
第二課時 反應(yīng)熱的計算
〖教學(xué)流程〗舊知復(fù)習(xí) → 例題探究 → 歸納總結(jié) → 教學(xué)評價。
(提問)反應(yīng)熱、燃燒熱的概念?蓋斯定律?
〖板書〗二、化學(xué)反應(yīng)熱的計算
1.已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量,計算反應(yīng)熱。
〖例題1〗課本例1和例2
〖板書〗2.利用蓋斯定律求反應(yīng)熱:方法一是設(shè)計反應(yīng)過程;方法二是方程式加合法
〖例題2〗已知P4(s、白磷)+5O2(g)= P4O10(s)
8、ΔH ═ —2983.2 kJ/mol
P(s、紅磷)+ 5/4O2(g)= 1/4 P4O10(s) ΔH ═ —738.5 kJ/mol
P4(s、白磷)
4P(s、紅磷)
P4O10(s)
ΔH ═ ?
ΔH ═
—2983.2 kJ/mol
ΔH ═
—4738.5 kJ/mol
試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式。
(解析)根據(jù)蓋斯定律,
可設(shè)計如圖轉(zhuǎn)化過程:
ΔH ═ —2983.2 kJ/mol—(—4738.5 kJ/mol)
═ —29.2 kJ/mol
所以白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為
P4(s、白磷)═ 4P(s、紅磷
9、) ΔH ═ —29.2 kJ/mol。
〖例題3〗課本例3
(總結(jié))熱化學(xué)方程式變形時應(yīng)注意:①ΔH與計量數(shù)成正比;②熱化學(xué)方程式加減、移項合并同類項、倍數(shù);③正逆反應(yīng)ΔH的符號相反;④反應(yīng)熱的數(shù)值為字母時,最后ΔH正負號的處理。
〖板書〗3.反應(yīng)熱大小比較
〖例題4〗在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中,Q2>Q1的是 ( AC )
A. 2H2(g)+O2(g)═ 2H2O(g) ΔH═ —Q1kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═ 2H2O(l) ΔH═ —Q2kJ/mol
B. S(g)+O2(g)═ SO2(g) ΔH═ —Q1kJ
10、/mol
S(s)+O2(g)═ SO2(g) ΔH═ —Q2kJ/mol
C. C(s)+1/2O2(g)═ CO(g) ΔH═ —Q1kJ/mol
C(s)+O2(g)═ CO2(g) ΔH═ —Q2kJ/mol
D. H2(g)+Cl2(g)═ 2HCl(g) ΔH═ —Q1kJ/mol
1/2H2(g)+1/2Cl2(g)═ HCl(g) ΔH═ —Q2kJ/mol
〖板書〗4.利用鍵能計算反應(yīng)熱
〖例題5〗拆開1mol H─H鍵、1mol N─H鍵、1mol N≡N鍵分別需要吸收的能量是436kJ、391kJ、946
11、kJ,則1mol N2完全反應(yīng)生成NH3時的反應(yīng)熱為△H = —92 kJ/mol ;1mol H2完全反應(yīng)生成NH3時的反應(yīng)熱為△H = —30.6 kJ/mol 。
(教學(xué)評價)1.將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________。又已知:H2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol,則11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是_____________kJ。
2.已知下列兩個熱化學(xué)方程式2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l);△H
12、=-571.6kJ/mol
C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l);△H =-2220.0kJ/mol 實驗測得氫氣和丙烷的混和氣體共5mol完全燃燒時放熱3847kJ,則混和氣體中氫氣與丙烷的體積比是 3︰1。
3.把煤作為燃料可以通過下列兩種途徑:
途徑一:C (s) + O2 (g) = CO2(g) (放熱Q1kJ)
途徑二:先制成水煤氣:C (s) + H2O(g) = CO(g) + H2 (g) (吸熱Q2 kJ)再燃燒水煤氣:2CO(g) + O2 (g) = 2CO2(g)2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(g) (共放熱
13、Q3 kJ)
試回答下列問題:
(1)判斷兩種途徑放熱:途徑一(填<,>,=) 途徑二。
(2)Q1、Q2、Q3的數(shù)學(xué)關(guān)系是 。
(3)由于制取水煤氣的反應(yīng)里。反應(yīng)物所具有的總能量(填<,>,=) 生成物所具有的總能量,那么發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,反應(yīng)物就需要 能量才能轉(zhuǎn)化為生成物,因此其反應(yīng)條件為 。
(4)簡述煤通過途徑II作為燃料的意義。
【課堂小結(jié)】反應(yīng)熱是化學(xué)方程式中的一部分,因此有關(guān)化學(xué)方程式計算的方法和技巧在反應(yīng)熱的計算中均適用,如十字交叉法、列方程組法、極限分析法、平均值法等。
【作業(yè)設(shè)計】P14 7 8 9 10
【教學(xué)感悟】
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375