福建漳州芦城中学高二化学教案:化学反应与能量化学反应的焓变苏教版选修
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【教学目标】二课时
①知识与技能
⑴了解化学反应中能量变化的实质,理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。
⑵明确测定反应热的要点,测定反应热的基本原理和方法。
⑶能熟练书写热化学方程式,能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算
②过程与方法
⑴通过化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应的实质。且会利用量热计测定反应热。
⑵能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义,能熟练书写热化学方程式。
③情感态度与价值观
通过常见的化学反应的热效应,结合物质的结构,体会化学反应的实质,感受化学反应中的能量变化及能源危机,培养学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,感受化学世界的奇妙,培养创新精神和实践能力。
【学习重难点】
重点:1.理解放热反应和吸热反应的实质。
2.熟练书写热化学方程式。
难点:能量变化实质,键能的含义
【教学过程】
引言;在化学必修2中我们已经学习了化学反应中的能量变化,我们说化学反应中不仅是物质的转变,同时还伴随着能量变化。这个能量就是反应热。那什么是反应热呢?
回顾:一、反应热
1、反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同的温度时,所吸收或放出的热量叫反应热。
讲述:在化工生产和科学实验中,化学反应通常是在敞口容器中进行的,反应体系的压强与外界压强相等,即反应是在恒压下进行的。
2、焓变:在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为焓变。
符号;△H 单位:kJ/mol
两者的关系:焓变与“等压”反应且“能量全部转化为热能”时的反应热相等。一般没特别指明时,两者的数值相等。
问:一个化学反应,根据反应过程是吸收热量还是放出热量,可把反应分为什么?
3、放热反应和吸热反应
放出热量的反应称为放热反应。△H(焓变)<0表示放热
吸收热量的反应称为吸热反应,△H(焓变)>0表示吸热反应
4、常见的放热反应和吸热反应
放热反应:燃料的燃烧、酸碱中和反应、金属与酸的反应、大多数的化合反应。
吸热反应:Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl、碳与H2O、CO2的反应、大多数分解反应、C(H2)+CuO、盐类水解等
思考:放热反应一定不需要加热或吸热反应一定需要加热,对吗?
结论:化学反应的热效应与该反应是否需要加热没有必然的联系,放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生,开始反应时需加热的反应可能是放热反应也可能是吸热反应,但反应过程中需要持续加热的反应一定是吸热反应。
问:反应中为什么会有能量的变化?
宏观:能量守恒作用
微观:断键,成键作用 反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高
反应物的总能量低
放热反应
吸热反应宏观
化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
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。
板书:二、化学反应中能量变化的原因
1、(1)若E 反> E 生,放出能量,放热反应
(2)若E 反< E 生,吸收能量,吸热反应 微观
化学反应的本质是什么?
化学键的断裂和形成
旧键断裂需要能量,新键形成会能量。
放出吸收
如:H 2与Cl 2反应
观察下列示意图:微观
共吸收的热量=436KL+243KL=679KL
共放出的热量=431KL ×2=862KL
放热反应
结论:2、化学反应是放热还是吸热取决于:取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小
生成物分子成键时释放的能量>反应物分子断键时吸收的能量,表现为放热反应
反应物分子断键时吸收的能量>生成物分子成键时释放的能量,表现为吸热反应
反应热△H =反应物分子断裂时所吸收的总能量(反应物的键能总和)——生成物分子形成时所释放的总能量(生成物的键能总和) 2、化学键断裂,吸收能量;
化学键生成,放出能量
1、反应物总能量大于生成物总能量,放热反应,
体系能量降低,为“-”或小于0
H 为“+”或大于0
H 反应物总能量小于生成物总能量,吸热反应
体系能量升高,3、反应热=反应物分子断裂时所吸收的
总能量(反应物的键能总和)--生成物分子形成
时所释放的总能量(生成物的键能总和)H 总结:
练习:
1、下列说法不正确的是( )A 、化学反应除了生成新物质外,还伴随着
能量的变化
B 、放热反应不需要加热即可发生
C 、需要加热条件的化学反应都是吸热反应
D 、化学反应是吸热还是放热决定于生成物
具有的总能量和反应物具有的总能量
E、分解反应肯定是吸热反应
F、物质燃烧放出热量BCE
课堂练习
2.已知化学反应2C (s )+O 2(g ) 点燃
2CO (g );2CO (g ) + O 2(g ) 点燃
2
CO 2(g )都是放热反应。
据此推断,下列说法不正确的是(相同条件下)( B )
A.56gCO 和32gO 2所具有的总能量大于88gCO 2所具有的总能量
B.12gC 所具有的能量一定高于28gCO 所具有的能量
C.12gC 和32gO 2所具有的总能量大于44gCO 2所具有的总能量
D.将质量相等的两份碳燃烧,生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多
3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,已知
破坏1molH—H键消耗的能量为Q1kJ,
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ,
形成1molH—O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是( B )
A.2Q1+ Q2> 4Q3B.2Q1+ Q2< 4Q3C.Q1+ Q2< Q3D.Q1+ Q2= Q3过渡:我们知道表示一个化学反应可用化学方程式来表示,化学方程式能体现物质的转变,那既要能体现物质的转变又要能体现能量的转变的方程式,可用热化学方程式。
板书:三、热化学方程式
1、概念:能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。
思考:化学方程式与热化学方程式的区别:
化学方程式热化学方程式
化学计量数整数既能整数又能分数
状态不用注明必须在化学式后注明
△H 无必须注明
规范性必须注明↑↓可以不注明
和反应条件
表示意义在宏观上表示物质的能体现物质的转变,又
多少,又可表示微观上能体现能量的转变
的原子、分子数目