南京外国语学校朱征
教学设想
1、教材分析
案例章节:《普通高中标准实验教科书(人教版)》必修②第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度(第一课时)
内容分析
化学反应速率是对教材前两节内容的拓展和完善,化学反应速率的学习也为后面反应限度知识奠定了基础。本节教材从日常生活中学生熟悉的化学现象入手,引出反应速率的概念。在此基础上通过实验探究,总结影响化学反应速率的因素。
教学方法
问题教学、分组协作学习、实验探究
2、教学思路与设计
学生通过一年多的化学学习,了解到不同的化学反应速率有快有慢,同一个化学反应在不同的外界条件影响下也可能速率不同,而且基本上能够用微粒的观点加以解释。本课时选择浓度这一影响因素为载体,教会学生从定性、定量的角度设计实验比较反应快慢的方法,在实验中培养学生的实验设计能力和小组合作意识,掌握从实验数据出发,建立数学图像、数学模型,进而从物质微观结构做出解释的化学问题的研究方法。
在传统的教学中,学生在整章学完之后,仅记住书本上几个具体的实验,而今后遇到新问题,很难独立设计实验进行探究。“授人以鱼,不如授人以渔”。如何在这节课上,调动学生的思维,从已有知识中搜索相关信息,总结、归纳出一些可行的比较反应速率的方法是这节课的关键。因此用“影响反应速率的外部因素有哪些?”“借助哪些实验现象可以帮助我们比较反应的快慢?”“设计实验获取数据,定量的比较反应的快慢?”三个层层深入的讨论题贯穿这节课,促进学生科学探究的方法的习得,而不仅仅是知识本身。
一、教学目标分析
知识与技能:了解影响化学反应速率的主要因素;了解常用的比较反应快慢的简便方法;通过实验认识到浓度对化学反应速率的影响,并能以粒子的观点初步解释。
过程与方法:能够设计简单实验方法测定浓度对化学反应速率的影响,掌握从实验数据出发,建立数学图像、数学模型,进而形成一个由简单到复杂、宏观到微观、定性到定量的科学探究过程。
情感态度与价值观:能体会到实验是化学学习的重要手段,培养科学探究意识和实事求是的科学精神。
二、教学内容分析
设问质疑、呈示目标——笔者通过展示真实的图片(牛奶和咸水鸭的外包装),引出教学任务(化学反应速率),将学生的注意力都吸引到学习任务中来。通过温度条件的不同保存时间不同,使学生对此产生困惑(好奇)并对学习活动产生积极的兴趣和动机。当学生提出可能是温度影响了食品变质这样一个过程的速率时,笔者及时给予肯定,并马上提出“影响反应速率的因素还有哪些?”,激发学生的思考,导入下一个环节。
互动交流——教师是学生学习动机的激发者,是善于归纳问题的指导者,更是教学活动的调节者和组织者。策划好个别研究与集体讨论的步骤、节奏和深广度,在学习过程中培养学生的合作精神和创新精神,学生在问题情境中去“发现”问题,提出解决方案,从探究和讨论中掌握知识,获得发展。教师适时的激发学生的思考,让问题的讨论环环相扣,步步深入。
实验探究——这是引导学生深入学习的关键环节。实践出真知。本节课采用引导-发现教学模式,引导学生通过实验(镁条与不同浓度盐酸的反应),去观察、分析、研究,从而“发现”知识,探究规律;从生活实际中发现问题(牛奶、咸水鸭的外包装),通过设计,用实验去探究,用数据去分析,再用理论去论证,从而使问题获得解决。
得出结论——学生通过亲身经历的科学探究活动,在教师的引导下,得到正确的结论。以此为基础,构建数学图像分析问题(学生根据测得数据,绘制表格)。教师帮助学生将在探究阶段所构建的陈述性知识重新组织成有利于运用的程序性知识形式(师生共同归纳总结,把一般性知识概括成),建立并加强其与其他知识之间的联系,以便于将来的提取和使用。
总结与反思——在这节探究课的最后,教师和学生一起进行总结与反思。总结从两方面进行:一方面是学生在完成一阶段的探究活动后,反思这节课所做实验的严密性,还有哪些方面有待解决,比如,学生在探究实验结束之后,反思实验过程中,手握反应试管,会导致反应温度变化,影响实验结果。另一方面,教师依据整节课的环节,结合教材对全课及探究过程进行总结。
本节课采用模块化的结构,以六个模块构成整体,逐层深入展开问题。
三、--流程(见下表)
模块一影响化学反应速率的外部因素
教师活动
学生活动
设计意图
引入:为什么不同温度,牛奶、盐水鸭等食品的保值期不同?
聚焦问题情景
激发学生兴趣
提问:举例说明影响化学反应速率的外部因素有哪些?
小组讨论、举例
引入正题
师生共同归纳影响因素
1、催化剂(双氧水的分解)
2、浓度(蜡烛在空气和氧气燃烧)
3、表面积(碳酸钙与盐酸反应)
4、温度(金属的氧化)
……
激活学生的认知结构,引导学生
模块二如何定性地比较反应快慢
教师活动
学生活动
设计意图
选择浓度进行探究
提问:在探究浓度对反应速率影响时,借助哪些现象可以比较反应速度的快慢?
小组讨论、举例并总结在日常生活和化学实验过程中观察化学反应进行得快慢的方法
化学反应速率的定性观察
引导学生、拓宽思路
归纳总结:气泡多少,沉淀快慢,固体消失快慢,温度变化,颜色变化……
为后面引出定量实验做铺垫
总结:比较反应的快慢,一般比较反应物消耗的快慢或者生成物增加的快慢。
内化、概括、建立概念体系
模块三如何定量地比较反应快慢
教师活动
学生活动
设计意图
给予及时的评价和启发
小组讨论、交流:
针对镁条与不同浓度盐酸的反应,如何设计实验,通过数据,定量地比较反应的快慢?
思考、讨论、汇报
1、测定单位时间内生成氢气的体积
2、测定镁条消耗所需时间长短
3、测定密闭容器内气压增加的快慢
4、测定敞开体系质量减少的快慢
……
培养学生的思维发散能力与知识迁移运用能力
学生讨论、交流,提出疑问
密闭容器内气压增加的快慢实验演示(利用数据采集技术)
及时巩固
小结学生方案
归纳常用实验方法
①体系质量变化
②生成气体体积
③生成沉淀的量
……
提高知识的可利用性,将陈述性知识组织成程序性知识。
模块四实验探究
教师活动
学生活动
设计意图
给出实验步骤方法
学生分组分工完成实验探究,记录数据,分析数据。
利用所得数据,绘制曲线。
培养学生的实验动手能力、合作意识与数据分析处理能力
适时点评
学生以小组为单位,进行数据汇报
模块五从微观角度解释
教师活动
学生活动
设计意图
提问:如何从微粒的角度解释这一结果?
学生积极思考
由宏观到微观,培养学生认识物质本质的科学探究方法
提问:还有什么因素会影响反应物微粒的碰撞几率?
思考、回答
演示Flash动画
观看、思考
多媒体辅助教学,促进学生对微观粒子的理解
模块六评价与反思
教师活动
学生活动
设计意图
本实验中忽略了什么因素的影响?
学生回答
培养学生思考问题的严密性与实验评价能力
对学生在探究过程中的表现进行评价
集中注意,倾听
适时的评价强化学生参与的主动性
教后反思:
1、小组协作学习,积极参与问题解决过程
引导-发现探究教学模式强调学生的积极参与,学习任务主要是通过学生自主探索和协作学习完成的。本节课采用小组协作的形式,一般由4人组成,各小组按照探究活动进行分工(记录、掐表、搭建仪器、操作),由小组成员共同完成一个研究课题。在探究过程中,小组成员既有分工,又有合作。学生要积极主动地利用各种信息工具获取、分析、处理信息,并在活动中学会与人交流、合作共同完成学习任务。
2、发展学生的思维品质
传统课上,老师的演示实验或是学生实验其实变成了验证性的实验。而笔者在英国进修期间,留意到英国中学在处理这一部分内容时,首先通过计算机辅助手段让学生了解有关化学反应中的微粒碰撞理论,然后在具体研究每一种因素时,都是采用学生实验得出结论,再尝试用碰撞理论解释,最后迁移运用。这样一种方式是一种真正的探究模式,学生从实验中形象的感知,再从理论中抽象的概括,符合学生的认知规律。
教师从学科领域和现实生活中选择主题,创设一种类似科学研究的情境,运用类似科学研究的办法,使学生主动探究问题,获得知识、技能、情感、态度的发展,促进学生创新意识、创新能力的提高。通过实验之后的反思,培养了学生思维的严密性,并对物质探究由定性到定量,由宏观到微观的科学认识方法。
3、充分利用数据采集技术
数据采集技术具有方便、精确、细微化等优势,解决传统实验技术方法无法进行的或无法显示的实验或无法处理数据的实验,充分挖掘化学实验的资源价值,提高实验的探索性,使信息技术从学习对象转变为学习工具。例如,密闭容器内气压增加快慢的实验。利用计算机开发和控制化学演示实验过程,利用数、模转换技术和传感器使数字采集、分析和报告自动化、科学化,提高了演示实验效果和水平,为化学实验提供了一种新的计算机辅助教学模式。
运用数据采集技术不仅是改进教学的手段,而是改变学生的学习方式,开拓了学生的视野,大大扩展了学生思考设计实验方案的空间。进而促使学生自主学习,引发化学教学模式变革,为培养信息时代的接班人开辟了新的途径。
4、现代教学媒体与传统板书有机结合
现代教学媒体(Flash动画、PowerPoint)能把文字、声音、图像、动画等传媒集于一体,具有促思,激趣,高效等功能。吸引学生的注意,在发现学习教学中,充分利用多媒体手段可以收到事半功倍的效果。但传统的教学手段板书,也有着不可替代的作用,在教师提问、学生回答的过程中,教师的板书有助于学生倾听已有意见,在此基础上,发表自己的观点,师生共同完成教学过程。
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师提高自己的教学质量。优秀有创意的教案要怎样写呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《高一化学必修二知识点总结:化学反应与能量》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
高一化学必修二知识点总结:化学反应与能量
人教版高一化学必修二知识总结,第二章化学反应与能量,化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键的形成。在旧键断裂和新键形成的过程中会伴有能量的释放和吸收。对于化学反应,我们一般关心其反应速率和限度。本章内容要求比较简单,在化学选修4有详细讲解,为高考重点和难点。
考纲要求
(1)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
(2)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
(3)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
(4)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
(5)了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
(6)了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
(7)了解化学反应的可逆性。
第一节化学能与热能
1、化学反应与能量变化
化学反应的本质是旧化学断裂,新化学键形成。在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因是当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
E反应物总能量E生成物总能量,为放热反应。E反应物总能量E生成物总能量,为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应
常见的放热反应:
①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。④大多数化合反应(特殊:C+CO2加热条件2CO是吸热反应)。
常见的吸热反应:
①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g)加热条件CO(g)+H2(g)。②铵盐和碱的反应如Ba(OH)28H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O。③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、能源的分类
能源的分类
第二节化学能与电能
1、化学能转化为电能的方式
化学能转化为电能
2、原电池原理
(1)原电池概念
把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理
通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件
①电极为导体且活泼性不同;②两个电极接触(导线连接或直接接触);③两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应
正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应。
电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质。
正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。
负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应。
电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子。
负极现象:负极溶解,负极质量减少。
(5)原电池正负极的判断
①依据原电池两极的材料:
较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极;
较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极)。
②根据原电池中的反应类型:
负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。
正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。
③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。
④根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。
(6)原电池电极反应的书写方法
①原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下:
a.写出总反应方程式。
b.把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应、还原反应。
c.氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,注意酸碱介质和水等参与反应。
②原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
(7)原电池的应用
①加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。
2、化学电源基本类型
(1)干电池:活泼金属作负极,被腐蚀或消耗。如:Cu-Zn原电池、锌锰电池。
(2)充电电池:两极都参加反应的原电池,可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。
(3)燃料电池:两电极材料均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上的物质发生反应,如H2、CH4燃料电池,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等)。
第三节化学反应的速率和限度
1、化学反应的速率
(1)化学反应速率的概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
计算公式:化学反应速率公式
①单位:mol/(Ls)或mol/(Lmin)。
②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。
④重要规律:(i)速率比=方程式系数比;(ii)变化量比=方程式系数比。
(2)影响化学反应速率的因素
内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。
外因:
①温度:升高温度,增大速率
②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂)
③浓度:增加反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言)
④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应),化学选修4详细阐述。
⑤其他因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。
2、化学反应的限度——化学平衡
(1)在一定条件下,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。
化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。
在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。
在任何可逆反应中,正方应进行的同时,逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底,即是说可逆反应无论进行到何种程度,任何物质(反应物和生成物)的物质的量都不可能为0。
(2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。
①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。
③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。
④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。
⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。
(3)判断化学平衡状态的标志:
①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)
②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB可逆号zC,x+y≠z)
作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。怎么才能让教案写的更加全面呢?下面是小编帮大家编辑的《化学反应与能量变化》,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
教案
课题:第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量变化
授课班级
课时
2教
学
目
的
知识
与
技能
1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式
过程
与
方法
1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法,2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力
情感
态度
价值观
激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点
重点
化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写
难点
焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写
知
识
结
构
与
板
书
设
计
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化
一、反应热焓变
1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变
2、符号:△H
3、单位:kJ/mol或kJmol-1
4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。
5、△H计算的三种表达式:
(1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量
(2)△H==生成的总能量–反应物的总能量
(3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和
二、热化学方程式(thermochemicalequation)
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:H2(g)+I2(g) 2.书写热化学方程式的注意事项: (1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时,其△H不同。 (2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。 (3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H也不同。 4.热化学方程式的应用 教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动 阿基米德 [问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢? [讲]对,能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反应原理的学习 [板书]第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化 [回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化 [讲]化学键形成的时候放出能量,断裂的时候吸收能量; [问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的?能否从微观的角度解释能量变化的原因? 水分子之间存在分子间作用力,当水从液态变成气态时,分子间距离增大,所以要吸收能量 [讲]虽然力的种类和大小不同,但是本质都一样,就是形成作用力时要放出能量;破坏作用力时要吸收能量,即物质的变化常常伴随能量的变化 [投影] [问]为什么化学反应过程中会有能量的变化?从两个角度来考虑:1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的?与能量有什么关系?2、反应物和生成物的相对能量的大小 [图像分析]1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量;断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量; [讲]从化学键的角度看化学反应包含两个过程:旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量,形成化学键要释放出能量,断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等;2、反应物和生成物的总能量通常不相等,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学能转化为其他形式的能量释放出来,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来,所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。 [过]断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的,可以在工具书上查到,这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了,在以上的例子中我们对反应的讨论和研究中,我们的研究对象是什么?反应物和生成物[讲]我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物,我们把它们称为反应体系,而把除它们之外的物质称为环境,我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量,用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称作为“焓变”,用符号“△H”表示,单位常采用kJ/mol或kJmol-1[板书]一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 [思考]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?我们可以怎样计算△H的数值? [讲]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。焓变的单位中的“mol”的基本单元不是某一反应物或生成物分子或原子,而是按热化学方程式所表示的那些粒子的特定组合。反应热就是“每摩尔”该特定组合完全反应的热效应 [讲]化学反应都伴随能量的变化,所以可以将化学反应分为两类。分析反应热之前,先弄清楚两个概念:环境和体系 [投影] 放热反应:体系环境 H △H0为“-”Q0 吸热反应 体系环境 H △H0为“+”Q0 [结论]△H和Q的角度不同,△H从体系的角度,Q从环境的角度 [讲]当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热反应,使反应本身能量降低,规定放热反应△H为“一”,所以△H为“一”或△H<0时为放热反应。上述反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反应热测量的实验数据为184.6kJ/mol,与计算数据183kJ/mol很接近,一般用实验数据表示,所以△H=-184.6kJ/mol。 当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应是吸热反应,通过加热、光照等方法吸收能量,使反应本身能量升高,规定△H为“+”,所以△H为“+”或△H>0时为吸热反应。 [投影] [板书]4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。 [讲]如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量,反应时就会以热能的形式放出,反之,则吸热。 [板书]5、△H计算的三种表达式: (1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2)△H==生成的总能量–反应物的总能量 [讲]化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小,稳定性越弱,能量就越高破坏它需要的能量就越小;生成物的键能越大,稳定性越强,能量就越低,释放的能量就越大,故需要放出能量,△H为负,反应之为正 [板书](3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和 [讲]△H有正负之分,因此比较△H大小时,要连同“+”、“-”包含在内,类似于数学上的正负数比较,如果只比较反应放出热量变化,则只比较数值大小。 [过渡]什么是化学反应热?如何表示?如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化?下面我们来学习热化学方程式。 [板书]二、热化学方程式(thermochemicalequation) 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:H2(g)+I2(g)2HI(g);△H=-14.9kJ/mol [投影]例:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/mol,表示lmol气态H2和mol气态O2反应生成lmol水蒸气,放出241.8kJ的热量。(在101kPa和 [小结]描述在一定条件下,一定量某状态下的物质,充分反应后所吸收或放出热量的多少。 [讲]热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢? [板书]2.书写热化学方程式的注意事项: [讲]与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点: [学生活动]阅读教材归纳、总结 [板书](1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时,其△H不同。 [讲]但中学化学中所用的△H的数据,一般都是在101kPa和25℃时的数据,因此可不特别注明。但需注明△H的“+”与“-”。热化学方程式一般不要求写条件 [投影]例如:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/molH2(g)十O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol [讲]从上述两个热化学方程式可看出,lmolH2反应生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同? [板书](2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。 [讲]通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”,且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”。 [投影]例如:H2(g)+C12(g)=2HCl(g);△H=-184.6kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=HCl(g);△H=-92.3kJ/mol [板书](3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H也不同。 [讲]我们还需要注意的是,热化学方程式是表示反应已完成的量,而不管反应是否真正完成。△H与反应完成的物质的量有关,而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少,并不表示物质的分子数或原子数,所以化学计量数必须与△H相对应,如果化学计量数加倍,则△H也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。 [板书]4.热化学方程式的应用 [点击试题]已知在25℃,101kPa下,1g(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量.表示上述反应的热化学方程式正确的是 A.;△H=-48.40kJ/mol B.;△H=-5518kJ/mol C.;△H=+5518kJ/mol D.;△H=-11036kJ/mol 答案BD [实践活动]中和反应反应热的测定 [投影]一、实验原理 [讲]中和热的定义是在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段,只讨论强酸和强碱反应的中和热。 [回顾]必修2第二章30页关于“中和热”的内容: 酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。 实验2-3:在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸,测其温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液,测其温度,并缓缓地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程,并作好记录。 盐酸温度/℃ NaOH溶液温度/℃ 中和反应后温度/℃ t(HCl) t(NaOH) t2数据处理:△H=Q/n=cm△t/n 其中:c=4.18J/(g·℃),m为酸碱溶液的质量和,△t=t2-t1,t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值,n为生成水的物质的量。 [投影]二、实验操作 [讨论]上述实验装置和操作存在哪些问题?——热量的散失 [投影] [问]课本第5页图1-3与实验2-3相比,作了哪些改进?改进的目的是什么? 1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。 [思考与交流]课本第5页实验用品,想一想,每件用品的用途,NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L? 为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用碱稍过量。 [讲]阅读课本第5页实验步骤,强调下列问题 [投影]注意事项: 1、为了保证0.50mol·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱并不参加中和反应。 2、实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值偏低。 3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。 4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。 5、操作时动作要快,尽量减少热量的散失。 6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量小的一种,因为过量的酸碱并不参加中和反应。 操作:学生按课本步骤做实验,记录相应数据。 [投影]三、数据处理 1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据(t2-t1)= 思考:如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显,怎么办? 2、计算反应热:△H=Q/n=cm△t/n。 其中:c=4.18J/(g·℃),m=m1+m2=100g,△t=(t2-t1)=, n=0.50mol·L-1×0.50mL=0.025mol。△H= [总结]化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。 [随堂练习] 1、下列说法不正确的是(A) A、放热反应不需加热即可发生 B、化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等 C、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关 2、已知(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ/mol (2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol (3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ/mol (4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是。 A、ac0B、bd 3、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是 A、2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol B、CH4+2O2=CO2+H2OΔH=-890kJ/mol C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol D、1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890kJ/mol 4、已知11molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量;21molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ3由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是()A、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) B、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH==183kJ/mol C、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH==--183kJ/mol D、氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体,反应的ΔH==--183kJ/mol吸热反应与放热反应的考查反应热大小的比较热化学方程式的书写教学回顾: 文章来源:http://m.jab88.com/j/18875.html猜你喜欢
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