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2019-2020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=-285.8kJ/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)。 【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)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(jìn)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 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(jìn)？改進(jìn)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】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0.55molL－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(jìn)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－10.50mL＝0.025mol?！鱄＝ 【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)?；瘜W(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(jìn)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(jìn)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(hù)的意識和責(zé)任感，以及綜合分析問題的能力。