第一章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化(教材分析)课件

化学反应原理教材分析顺义教研中心谭德山化学反应原理教材分析顺义教研中心谭德山本学期教学任务：1、选修4人教版化学反应原理选修4人教版化学反应原理理论性强，难度较大。2、选修1人教版化学与生活本学期教学任务：1、选修4人教版化学反应原理第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化(教材分析)课件化学反应原理（选修4）内容

绪言

第一章化学反应与能量

第二章化学反应速率和化学平衡第三章水溶液中的离子平衡第四章电化学基础化学反应原理（选修4）内容绪言20142017版课标学业要求：化学反应与能量1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。2.能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。5.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用、新型电池的开发等。20142017版课标学业要求：化学反应与能量1.能辨识化学教学策略

结合具体实例（如氢气与氧气反应生成气态水和液态水释放能量不同）激发学生认知冲突，发展学生基于内能及内能的变化认识物质所具有的能量和化学反应中能量变化的本质，体会引入焓变概念的价值，理解热化学方程式书写规则。

教学中应创设真实情境（如不同应用情境中燃料的选择，化工生产路线的选择等），组织学生开展基于能量利用需求选择反应、设计能量转化路径和装置等活动，形成合理利用化学反应中的能量变化的意识和思路，提升“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。教学策略中学为什么要学习这部分内容？能源材料信息现代社会发展的三大支柱影响全球经济和生活的首要因素世界能源大会WorldEnergyCongress中学为什么要学习这部分内容？能源材料信息现代社会发展的三大支解决能源危机开辟新能源提高能源利用率中学为什么要学习这部分内容？化学能做出什么贡献？制取物质，利用能量解决能源危机开辟新能源提高能源利用率中学为什么要学习这部分内火箭升空的能量来自肼类物质的化学反应火箭升空的能量来自肼类物质的化学反应我们希望学生……

关注时事热点关注科技前沿关心日常生活会分析能思考有观点有视角公民意识、环保意识、责任意识、审美情趣……我们希望学生……

关注时事热点公民意识、环保意识、责任意识、11化学能与热能——核心知识体系能量观、守恒观11化学能与热能——核心知识体系能量观、守恒观第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化(教材分析)课件

教学课时分配序言1课时第一节化学反应与能量变化2课时第二节燃烧热能源1课时第三节化学反应热的计算2课时实验中和热测定1课时单元复习1课时单元检测1课时总计

9课时教学课时分配序言反应热定义热化学方程式书写反应热求算①键能②盖斯定律化学能与热能知识系统情景分析反应热举例①燃烧热②中和热【2013北京高考】（2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化图如下：①写出该反应的热化学方程式：

。

考点：利用键能计算反应的热效应，书写热化学方程式N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)ΔH＝+183kJ·moL-1反应热定义热化学方程反应热求算化学能与热能知识系统情景分析反反应热定义热化学方程式书写反应热求算①键能②盖斯定律化学能与热能知识系统情景分析反应热举例①燃烧热②中和热思路方法利用键能计算反应热热化学方程式书写2013北京26题ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和物质状态、温度压强、系数含义、ΔH反应热定义热化学方程反应热求算化学能与热能知识系统情景分析反25℃、101kPa下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s)△H1=－414KJ/mol②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)△H2=－511KJ/mol下列说法正确的是A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D.25℃、101kPa下，Na2O2（s）+2Na（s）=2Na2O（s）

△H=－317kJ/mol2011年北京高考25℃、101kPa下：2011年北京高考（3）III中，将NO2(g)转化成N2O4(l)，再制备浓硝酸。①已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH1

2NO2(g)N2O4(l)ΔH2下列图像符合实际的是（

）②N2O­4与O2、H2O化合的化学方程式。2014年北京噶考题第三问A2014年北京噶考题第三问A2015年北京高考9：最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：:下列说法中正确的是（

）A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中

，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程2015年北京高考题C2015年北京高考9：最新报道：科学家首次用X射线激光技术观2017年北京高考题（26题）2017年北京高考题（26题）方法应用：2012年北京高考第26题考点：热化学方程式书写，由反应热反推键能已知:A反应4HCl+O2=2H2O+2Cl2Ⅰ反应A中，4molHCI被氧化，放出115.6kJ的热量。Ⅱ②反应A的热化学方程式是_______________。③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为_____KJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键（填“强”或“弱”）_____。

②4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol③32强方法应用：2012年北京高考第26题考点：热化学方程式书写，（2018年北京高考）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：(1)反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH＝＋551kJ·mol－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g)

ΔH＝－297kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式____________________(2)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2____p1(填“>”或“<”)，得出该结论的理由是________2018年北京高考(盖斯定律）（2018年北京高考）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学27:氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。②已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用____反应的ΔH。2019年北京高考(盖斯定律）27:氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研结合高考试题，明晰考试热点化学能与热能专题是高考中必然出现的考点，题目情境会紧密结合生产生活实际，考查学生运用所学分析实际问题的能力题目会涉及到“能量转化的形式、键能和反应热的计算、热化学方程式书写”等内容，难度和能力要求都比较低，应该是学生必须掌握和得分的知识点。重点是盖斯定律的应用结合高考试题，明晰考试热点化学能与热能专题是高考中必然出现的从“能量”“键能”两个角度理解化学反应中的能量变化从“反应热”“热化学方程式”学会热能的定量表述从“燃烧热”“中和热”体会反应热的实际应用利用“盖斯定律”“键能”掌握计算反应热的方法精心设计教学，提高思维能力从实验和日常生活中直观感受能量的转化形式从“能量”“键能”两个角度理解化学反应中的能量变化从“反应热1：序言的教学：重点要讲好碰撞理论。具体教学建议（重点内容的处理）要点：（1）物质要反应首先必须接触碰撞（但不是碰撞就一定能反应）（2）只有有效碰撞（发生化学反应的碰撞）才能反应（3）发生有效碰撞的条件，分子必须是活化分子，且有合适的碰撞方向（4）提高反应速率就是要提高单位体积活化分子数。1：序言的教学：重点要讲好碰撞理论。具体教学建议（重点内容的能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量该反应是吸热反应还是放热反应?活化能与反应热有关吗?反应热教材序言图P3（让学生掌握意义并会画）能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生（1）焓：与内能有关的物理量（也可以理解为物质的所有能量）（2）焓变：在等压条件下，当反应中物质的能量变化全部转化为热能（除了因体积改变做功外，没有转化为电能光能等其他形式的能），这时的反应热就是焓变（3）反应热：反应过程中，当生成物和反应物具有相同温度时释放或吸收的热量（4）焓变与反应热的关系：恒压的条件下（也就是敞口容器），ΔH=反应热2、概念辨析：反应热与焓变（1）焓：与内能有关的物理量（也可以理解为物质的所有能量）23、建议补充键能的概念，这套教材不太完美的地方。（1）键能：拆开1mol化学键所需要吸收的能量或形成1mol化学键所放出的热量。（2）利用好课本情境，放热和吸热的微观本质化学反应旧化学键断裂新化学键形成吸收能量放出能量能量变化3、建议补充键能的概念，这套教材不太完美的地方。（1）键能：(3)、补充画图画好这个图，利于学生理解化学反应分成两个过程，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，整个反应到底是吸热还是放热，决定于放出和吸收热量的多少。任何化学反应既有物质变化，又有能量变化。(3)、补充画图画好这个图，利于学生理解化学反例如：说出下列变化过程中的能量转化形式：蜡烛燃烧硅太阳能电池植物光合作用干电池铅酸蓄电池太阳能热水器“一拉热”食品4、联系生活实际，体会能量的转化形式例如：说出下列变化过程中的能量转化形式：4、联系生活实际，体让学生举例生活中更多放热和吸热的例子5、放热和吸热反应——直观感受（必修2实验）让学生举例生活中更多放热和吸热的例子5、放热和吸热反应——直6、学生要记住典型的放热反应典型的吸热反应（1）、典型的放热反应和放热的过程放热反应：所有的燃烧、酸碱中和、金属和酸、缓慢的氧化、大所属的化合物、氧化钙和水放热的过程：浓硫酸溶解于水、氢氧化钠溶解于水、化学键的形成、物质由气体变成液体（液体变成固体）

（2）、典型的吸热反应和吸热的过程吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。吸热过程：硝酸铵溶解于水、破坏化学键、物质有液体变成气体或液体变成固体

6、学生要记住典型的放热反应典型的吸热反应（1）、典型的放热例1：下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(

)A．铝片与稀盐酸反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C．灼热的炭与二氧化碳反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应C例2:下列说法正确的是(

)A．浓硫酸溶于水放出大量的热，是放热反应B．碳酸钙受热分解的反应中生成物总能量高于反应物总能量C．反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定D．气态水比液态水稳定B例1：下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(6、放热和吸热的宏观解释——物质能量的高低6、放热和吸热的宏观解释——物质能量的高低放热反应：吸热反应：ΔH＜0ΔH＞0精心设计教学，提高思维能力7、放热和吸热的定量表示——反应热焓变放热反应：吸热反应：ΔH＜0ΔH＞0精心设（1）、从能量角度看：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量（2）、从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能

注意公式的联系：生成物的能量低，它就稳定，含有的键能就大。ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新建形成放出的能量（3）、从化学反应微观过程看8、三个关于ΔH的公式（1）、从能量角度看：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量（2）例3、如图所示，E1＝393.5kJ·mol－1，E2＝395.4kJ·mol－1，下列说法或热化学方程式正确的是(

)A．石墨与金刚石之间的转化是物理变化B．C(s，石墨)==C(s，金刚石)

ΔH＝＋1.9kJ·mol－1C．金刚石的稳定性强于石墨D．断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少BCD解释：金刚石比石墨能量高，能量高不稳定，键能小。例3、如图所示，E1＝393.5kJ·mol－1，E2＝39【讨论】观察上述两个方程式，回顾普通化学方程式和热化学方程式的区别？8、放热和吸热的综合表述——热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPaH2+I22HIΔ【讨论】观察上述两个方程式，回顾普通化学方程式和热化学方程式【讨论】1、物质具有的能量大小和哪些因素有关？2、△H单位KJ·mol-1

中mol-1的含义是什么？3、可逆反应的△H表示什么意思？热化学方程式书写要点有△H——数值、“+-”、单位有状态——s、l、g、aq有温度压强——25℃101kPa可以省略系数表示“物质的量”——可以为分数【讨论】热化学方程式书写要点有△H——数值、“+-”、单例3(2011年海淀3月)下表为元素周期表短周期的一部分（3）b的单质与氢气在500℃、101kPa条件下化合生成1molb的氢化物时，放出53.05kJ热量，写出该反应的热化学方程式

；例3(2011年海淀3月)下表为元素周期表短周期的一部分（39、辨析中加深理解——比较△H大小H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H1=-241.8KJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)△H2=-285.8KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=-483.6KJ/mol2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H4=+483.6KJ/mol说明：熟悉课本上的三个反应，帮助我们理解比较△H或反应放出热量大小的比较，正反应放热，逆反应吸热，数值大小相同。9、辨析中加深理解——比较△H大小H2(g)+O2(9、辨析中加深理解——比较△H大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H22H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H312S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2第一组：第二组对状态和系数的理解，也可以通过画图帮助理解9、辨析中加深理解——比较△H大小2H2(g)+O2(C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H2CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H2第三组第四组对充分燃烧、正逆反应焓变的理解C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1C11、对于可逆反应的反应热分析2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，(1)表示意义：2molSO2（g）和1molO2（g）完全反应放出的热量为196.6KJ（2）向密闭容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于196.6kJ，但ΔH=－196.6kJ·mol－1。例4：实验室用4molSO2与2

molO2进行下列反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）;ΔH=－196.6,当放出314.624KJ热量时，SO2的转化率为（

）A、40%B、50%C、80%D、90%C11、对于可逆反应的反应热分析2SO2(g)＋O2(g)【讨论】1、从定义中划出值得注意的关键词2、如何理解“稳定的氧化物”10、反应热的应用举例——燃烧热101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量.常用：C--CO2（g）S--SO2（g）H--H2O（l）不能再燃烧的产物【讨论】10、反应热的应用举例——燃烧热101k一些物质的燃烧热（25℃，101KPa）名称化学式ΔH/kJ/mol名称化学式ΔH/kJ/mol石墨C(s)-393.5乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石C(s)-395.0乙烯C2H4(g)-1411.0氢气H2(g)-285.8乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳CO(g)-283.0乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷CH4(g)-890.31丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇CH3OH(l)-726.51苯C6H6(l)-3267.5一些物质的燃烧热（25℃，101KPa）名称化学式ΔH/kJ物质的燃烧热燃料的储量燃料的开采、运输燃料储存的条件、价格燃料对生态环境的影响例：丙烷燃烧热值高石油中储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便【讨论】武汉军运火炬的燃料是丙烷，请你说说选择这种燃料的依据是什么？燃烧热的意义物质的燃烧热燃料的储量燃料的开采、运输燃料储存的条件、例5：下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是(

)A、CO(g)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH＝－283kJ·mol－1B、CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)

ΔH＝－484.0kJ·mol－1A

例5：下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是()A太阳能氢能地热能风能【讨论】请举例说明未来新能源有哪些特点？体会“来源丰富、环境友好、可以再生”的含义11、新能源太阳能氢能地热能风能【讨论】请举例说明未来新能源有哪些特点？12、反应热的获得方法之一——实验测定（中和热）在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H1=-57.3KJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H1CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H21/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/2BaSO4(s)+H2O(l)△H3【比较以下中和反应的△H】体会影响反应热的各种因素12、反应热的获得方法之一——实验测定（中和热）在稀溶液中，定量实验——中和热的测定（1）实验原理（2）仪器药品（3）操作步骤（4）数据处理（5）变量控制（6）误差分析播放视频再现实验流程——形成“头脑实验”定量实验——中和热的测定（1）实验原理播放视频再现实验流程—在问题中回顾和思考为达到保温隔热减少热量损失的目的，采取了哪些措施？实验中用到的盐酸和氢氧化钠浓度相同吗？为什么？一次完整的实验过程需要测量和记录几个温度数值？多次测量后，数据如何取舍？若测得数据偏小，可能是何原因导致？以下中和热的计算式是如何得出来的？ΔH=

－

0.418（t2－t1）0.025kJ/mol在问题中回顾和思考为达到保温隔热减少热量损失的目的，采取了哪13、反应热的获得方法之二——利用键能计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和化学反应旧化学键断裂新化学键形成吸收能量放出能量能量变化13、反应热的获得方法之二——利用键能计算ΔH=反应物的键反应热定义热化学方程式书写反应热求算①键能②盖斯定律化学能与热能知识系统情景分析反应热举例①燃烧热②中和热【2013北京高考】（2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化图如下：①写出该反应的热化学方程式：

。

考点：利用键能计算反应的热效应，书写热化学方程式N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)ΔH＝+183kJ·moL-1反应热定义热化学方程反应热求算化学能与热能知识系统情景分析反反应热定义热化学方程式书写反应热求算①键能②盖斯定律化学能与热能知识系统情景分析反应热举例①燃烧热②中和热思路方法利用键能计算反应热热化学方程式书写2013北京26题ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和物质状态、温度压强、系数含义、ΔH反应热定义热化学方程反应热求算化学能与热能知识系统情景分析反例5白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—PakJ·mol—1、P—ObkJ·mol—1、P=OckJ·mol—1、O=OdkJ·mol—1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，

△H=（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1经典例题例5白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断ΔH=反应物的燃烧热总和-生成物的燃烧热总和由盖斯定律进行推导论证14、反应热的获得方法之三——利用燃烧热计算ΔH=反应物的燃烧热总和-生成物的燃烧热总和由盖斯定律热化学方程式可用“加、减、乘、除”的数学方法处理——方程式的四则运算（体现数学的工具性）化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。焓是状态函数15、反应热的获得方法之四——盖斯定律热化学方程式可用“加、减、乘、除”的数学方法处理——方程式的盖斯定律△H＝△H1+△H2CO(g)+1/2O2(g)C(s)+O2(g)CO2(g)H1HH2模型实例盖斯定律△H＝△H1+△H2CO(g)+1/2O2(g)C(27(2019年北京高考题27)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。②已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3

……iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用_____反应的ΔH。27(2019年北京高考题27)氢能源是最具应用前景的能源之例6：已知反应：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH1N2(g)＋O2(g)===NO2(g)

ΔH2N2(g)＋H2(g)===NH3(g)

ΔH3则反应2NH3(g)＋O2(g)===2NO2(g)＋3H2O(g)的ΔH为(

)A．2ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3

B．ΔH1＋ΔH2－ΔH3C．3ΔH1＋2ΔH2＋2ΔH3

D．3ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3D例6：已知反应：D例7：肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。

已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)ΔH＝＋8.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1下列表示N2H4和N2O4反应的热化学方程式，正确的是(

)A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ·mol－1B．N2H4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－542.7kJ·mol－1C．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－542.7kJ·mol－1D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(l)A例7：肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为化学反应原理教材分析顺义教研中心谭德山化学反应原理教材分析顺义教研中心谭德山本学期教学任务：1、选修4人教版化学反应原理选修4人教版化学反应原理理论性强，难度较大。2、选修1人教版化学与生活本学期教学任务：1、选修4人教版化学反应原理第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化(教材分析)课件化学反应原理（选修4）内容

绪言

第一章化学反应与能量

第二章化学反应速率和化学平衡第三章水溶液中的离子平衡第四章电化学基础化学反应原理（选修4）内容绪言20142017版课标学业要求：化学反应与能量1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。2.能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。5.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用、新型电池的开发等。20142017版课标学业要求：化学反应与能量1.能辨识化学教学策略

结合具体实例（如氢气与氧气反应生成气态水和液态水释放能量不同）激发学生认知冲突，发展学生基于内能及内能的变化认识物质所具有的能量和化学反应中能量变化的本质，体会引入焓变概念的价值，理解热化学方程式书写规则。

教学中应创设真实情境（如不同应用情境中燃料的选择，化工生产路线的选择等），组织学生开展基于能量利用需求选择反应、设计能量转化路径和装置等活动，形成合理利用化学反应中的能量变化的意识和思路，提升“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。教学策略中学为什么要学习这部分内容？能源材料信息现代社会发展的三大支柱影响全球经济和生活的首要因素世界能源大会WorldEnergyCongress中学为什么要学习这部分内容？能源材料信息现代社会发展的三大支解决能源危机开辟新能源提高能源利用率中学为什么要学习这部分内容？化学能做出什么贡献？制取物质，利用能量解决能源危机开辟新能源提高能源利用率中学为什么要学习这部分内火箭升空的能量来自肼类物质的化学反应火箭升空的能量来自肼类物质的化学反应我们希望学生……

关注时事热点关注科技前沿关心日常生活会分析能思考有观点有视角公民意识、环保意识、责任意识、审美情趣……我们希望学生……

关注时事热点公民意识、环保意识、责任意识、73化学能与热能——核心知识体系能量观、守恒观11化学能与热能——核心知识体系能量观、守恒观第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化(教材分析)课件

教学课时分配序言1课时第一节化学反应与能量变化2课时第二节燃烧热能源1课时第三节化学反应热的计算2课时实验中和热测定1课时单元复习1课时单元检测1课时总计

9课时教学课时分配序言反应热定义热化学方程式书写反应热求算①键能②盖斯定律化学能与热能知识系统情景分析反应热举例①燃烧热②中和热【2013北京高考】（2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化图如下：①写出该反应的热化学方程式：

。

考点：利用键能计算反应的热效应，书写热化学方程式N2(g)＋O2(g)＝2NO(g)ΔH＝+183kJ·moL-1反应热定义热化学方程反应热求算化学能与热能知识系统情景分析反反应热定义热化学方程式书写反应热求算①键能②盖斯定律化学能与热能知识系统情景分析反应热举例①燃烧热②中和热思路方法利用键能计算反应热热化学方程式书写2013北京26题ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和物质状态、温度压强、系数含义、ΔH反应热定义热化学方程反应热求算化学能与热能知识系统情景分析反25℃、101kPa下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s)△H1=－414KJ/mol②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s)△H2=－511KJ/mol下列说法正确的是A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快D.25℃、101kPa下，Na2O2（s）+2Na（s）=2Na2O（s）

△H=－317kJ/mol2011年北京高考25℃、101kPa下：2011年北京高考（3）III中，将NO2(g)转化成N2O4(l)，再制备浓硝酸。①已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH1

2NO2(g)N2O4(l)ΔH2下列图像符合实际的是（

）②N2O­4与O2、H2O化合的化学方程式。2014年北京噶考题第三问A2014年北京噶考题第三问A2015年北京高考9：最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：:下列说法中正确的是（

）A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中

，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程2015年北京高考题C2015年北京高考9：最新报道：科学家首次用X射线激光技术观2017年北京高考题（26题）2017年北京高考题（26题）方法应用：2012年北京高考第26题考点：热化学方程式书写，由反应热反推键能已知:A反应4HCl+O2=2H2O+2Cl2Ⅰ反应A中，4molHCI被氧化，放出115.6kJ的热量。Ⅱ②反应A的热化学方程式是_______________。③断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为_____KJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键（填“强”或“弱”）_____。

②4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol③32强方法应用：2012年北京高考第26题考点：热化学方程式书写，（2018年北京高考）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：(1)反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH＝＋551kJ·mol－1反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)=SO2(g)

ΔH＝－297kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式____________________(2)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2____p1(填“>”或“<”)，得出该结论的理由是________2018年北京高考(盖斯定律）（2018年北京高考）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学27:氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。（1）甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。②已知反应器中还存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH3……iii为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用____反应的ΔH。2019年北京高考(盖斯定律）27:氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研结合高考试题，明晰考试热点化学能与热能专题是高考中必然出现的考点，题目情境会紧密结合生产生活实际，考查学生运用所学分析实际问题的能力题目会涉及到“能量转化的形式、键能和反应热的计算、热化学方程式书写”等内容，难度和能力要求都比较低，应该是学生必须掌握和得分的知识点。重点是盖斯定律的应用结合高考试题，明晰考试热点化学能与热能专题是高考中必然出现的从“能量”“键能”两个角度理解化学反应中的能量变化从“反应热”“热化学方程式”学会热能的定量表述从“燃烧热”“中和热”体会反应热的实际应用利用“盖斯定律”“键能”掌握计算反应热的方法精心设计教学，提高思维能力从实验和日常生活中直观感受能量的转化形式从“能量”“键能”两个角度理解化学反应中的能量变化从“反应热1：序言的教学：重点要讲好碰撞理论。具体教学建议（重点内容的处理）要点：（1）物质要反应首先必须接触碰撞（但不是碰撞就一定能反应）（2）只有有效碰撞（发生化学反应的碰撞）才能反应（3）发生有效碰撞的条件，分子必须是活化分子，且有合适的碰撞方向（4）提高反应速率就是要提高单位体积活化分子数。1：序言的教学：重点要讲好碰撞理论。具体教学建议（重点内容的能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量该反应是吸热反应还是放热反应?活化能与反应热有关吗?反应热教材序言图P3（让学生掌握意义并会画）能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生（1）焓：与内能有关的物理量（也可以理解为物质的所有能量）（2）焓变：在等压条件下，当反应中物质的能量变化全部转化为热能（除了因体积改变做功外，没有转化为电能光能等其他形式的能），这时的反应热就是焓变（3）反应热：反应过程中，当生成物和反应物具有相同温度时释放或吸收的热量（4）焓变与反应热的关系：恒压的条件下（也就是敞口容器），ΔH=反应热2、概念辨析：反应热与焓变（1）焓：与内能有关的物理量（也可以理解为物质的所有能量）23、建议补充键能的概念，这套教材不太完美的地方。（1）键能：拆开1mol化学键所需要吸收的能量或形成1mol化学键所放出的热量。（2）利用好课本情境，放热和吸热的微观本质化学反应旧化学键断裂新化学键形成吸收能量放出能量能量变化3、建议补充键能的概念，这套教材不太完美的地方。（1）键能：(3)、补充画图画好这个图，利于学生理解化学反应分成两个过程，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，整个反应到底是吸热还是放热，决定于放出和吸收热量的多少。任何化学反应既有物质变化，又有能量变化。(3)、补充画图画好这个图，利于学生理解化学反例如：说出下列变化过程中的能量转化形式：蜡烛燃烧硅太阳能电池植物光合作用干电池铅酸蓄电池太阳能热水器“一拉热”食品4、联系生活实际，体会能量的转化形式例如：说出下列变化过程中的能量转化形式：4、联系生活实际，体让学生举例生活中更多放热和吸热的例子5、放热和吸热反应——直观感受（必修2实验）让学生举例生活中更多放热和吸热的例子5、放热和吸热反应——直6、学生要记住典型的放热反应典型的吸热反应（1）、典型的放热反应和放热的过程放热反应：所有的燃烧、酸碱中和、金属和酸、缓慢的氧化、大所属的化合物、氧化钙和水放热的过程：浓硫酸溶解于水、氢氧化钠溶解于水、化学键的形成、物质由气体变成液体（液体变成固体）

（2）、典型的吸热反应和吸热的过程吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)2·8H2O与铵盐的反应等。吸热过程：硝酸铵溶解于水、破坏化学键、物质有液体变成气体或液体变成固体

6、学生要记住典型的放热反应典型的吸热反应（1）、典型的放热例1：下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(

)A．铝片与稀盐酸反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C．灼热的炭与二氧化碳反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应C例2:下列说法正确的是(

)A．浓硫酸溶于水放出大量的热，是放热反应B．碳酸钙受热分解的反应中生成物总能量高于反应物总能量C．反应C(石墨)→C(金刚石)的ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定D．气态水比液态水稳定B例1：下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(6、放热和吸热的宏观解释——物质能量的高低6、放热和吸热的宏观解释——物质能量的高低放热反应：吸热反应：ΔH＜0ΔH＞0精心设计教学，提高思维能力7、放热和吸热的定量表示——反应热焓变放热反应：吸热反应：ΔH＜0ΔH＞0精心设（1）、从能量角度看：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量（2）、从键能角度看：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能

注意公式的联系：生成物的能量低，它就稳定，含有的键能就大。ΔH＝旧键断裂吸收的能量－新建形成放出的能量（3）、从化学反应微观过程看8、三个关于ΔH的公式（1）、从能量角度看：ΔH＝生成物总能量－反应物总能量（2）例3、如图所示，E1＝393.5kJ·mol－1，E2＝395.4kJ·mol－1，下列说法或热化学方程式正确的是(

)A．石墨与金刚石之间的转化是物理变化B．C(s，石墨)==C(s，金刚石)

ΔH＝＋1.9kJ·mol－1C．金刚石的稳定性强于石墨D．断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量少BCD解释：金刚石比石墨能量高，能量高不稳定，键能小。例3、如图所示，E1＝393.5kJ·mol－1，E2＝39【讨论】观察上述两个方程式，回顾普通化学方程式和热化学方程式的区别？8、放热和吸热的综合表述——热化学方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPaH2+I22HIΔ【讨论】观察上述两个方程式，回顾普通化学方程式和热化学方程式【讨论】1、物质具有的能量大小和哪些因素有关？2、△H单位KJ·mol-1

中mol-1的含义是什么？3、可逆反应的△H表示什么意思？热化学方程式书写要点有△H——数值、“+-”、单位有状态——s、l、g、aq有温度压强——25℃101kPa可以省略系数表示“物质的量”——可以为分数【讨论】热化学方程式书写要点有△H——数值、“+-”、单例3(2011年海淀3月)下表为元素周期表短周期的一部分（3）b的单质与氢气在500℃、101kPa条件下化合生成1molb的氢化物时，放出53.05kJ热量，写出该反应的热化学方程式

；例3(2011年海淀3月)下表为元素周期表短周期的一部分（39、辨析中加深理解——比较△H大小H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H1=-241.8KJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)△H2=-285.8KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=-483.6KJ/mol2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H4=+483.6KJ/mol说明：熟悉课本上的三个反应，帮助我们理解比较△H或反应放出热量大小的比较，正反应放热，逆反应吸热，数值大小相同。9、辨析中加深理解——比较△H大小H2(g)+O2(9、辨析中加深理解——比较△H大小2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H22H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1H2(g)+O2(g)==H2O(g)△H312S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2第一组：第二组对状态和系数的理解，也可以通过画图帮助理解9、辨析中加深理解——比较△H大小2H2(g)+O2(C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H2CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H2第三组第四组对充分燃烧、正逆反应焓变的理解C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1C11、对于可逆反应的反应热分析2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，(1)表示意义：2molSO2（g）和1molO2（g）完全反应放出的热量为196.6KJ（2）向密闭容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于196.6kJ，但ΔH=－196.6kJ·mol－1。例4：实验室用4molSO2与2

molO2进行下列反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）;ΔH=－196.6,当放出314.624KJ热量时，SO2的转化率为（

）A、40%B、50%C、80%D、90%C11、对于可逆反应的反应热分析2SO2(g)＋O2(g)【讨论】1、从定义中划出值得注意的关键词2、如何理解“稳定的氧化物”10、反应热的应用举例——燃烧热101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量.常用：C--CO2（g）S--SO2（g）H--H2O（l）不能再燃烧的产物【讨论】10、反应热的应用举例——燃烧热101k一些物质的燃烧热（25℃，101KPa）名称化学式ΔH/kJ/mol名称化学式ΔH/kJ/mol石墨C(s)-393.5乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石C(s)-395.0乙烯C2H4(g)-1411.0氢气H2(g)-285.8乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳CO(g)-283.0乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷CH4(g)-890.31丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇CH3OH(l)-726.51苯C6H6(l)-3267.5一些物质的燃烧热（25℃，101KPa）名称化学式ΔH/kJ物质的燃烧热燃料的储量燃料的开采、运输燃料储存的条件、价格燃料对生态环境的影响例：丙烷燃烧热值高石油中储量丰富开采容易燃烧时污染小储存、运输不方便【讨论】武汉军运火炬的燃料是丙烷，请你说说选择这种燃料的依据是什么？燃烧热的意义物质的燃烧热燃料的储量燃料的开采、运输燃料储存的条件、例5：下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是(

)A、CO(g)＋O2(g)=CO2(g)

ΔH＝－283kJ·mol－1B、CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802.3kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)

ΔH＝－484.0kJ·mol－1A

例5：下列热化学方程式中能表示可燃物燃烧热的是()A太阳能氢能地热能风能【讨论】请举例说明未来新能源有哪些特点？体会“来源丰富、环境友好、可以再生”的含义11、新能源太阳能氢能地热能风能【讨论】请举例说明未来新能源有哪些特点？12、反应热的获得方法之一——实验测定（中和热）在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H1=-57.3KJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H1CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H21/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)=1/2BaSO4(s)+H2O(l)△H3【比较以下中和反应的△H】体会影响反应热的各种因素12、反应热的获得方法之一——实验测定（中和热）在稀溶液中，定量实验——中和热的测定（1）实验原理（2）仪器药品（3）操作步骤（4）数据处理（5）变量控制（6）误差分析播放视频再现实验流程——形成“头脑实验”定量实验——中和热的测定（1）实验原理播放视频再现实验流程—在问题中回顾和思考为达到保温隔热减少热量损失的目的，采取了哪些措施？实验中用到的盐酸和氢氧化钠浓度相同吗？为什么？一次完整的实验过程需要测量和记录几个温度数值？多次测量后，数据如何取舍？若测得数据偏小，可能是何原因导致？以下中和热的计算式是如何得出来