《焓变反应热》人教版高中化学选修4教学设计(含解析)

10〔人教版选修4〕第一章《化学与能量》教学设计第一节《化学反响与能量变化》〔第一课时：焓变反响热〕课题：1.1.1焓变反响热 课时 1 授课班级本章包含“化学反响与能量的变化〔能量守恒和转换定律〕供给了试验依据，反之，它又是热力学第肯定律在化学反响中的一种具体应用。它主要解2教的扩展与提高。1molH2与1molCl2反响的反响热的推导是本节教学的一个关键。可以承受电化教学的手段，利用多材分涵义及与放热反响、吸热反响的关系。探讨化学反响放热、吸热本质之时，要强调三点：①化学反响的特点是有物质生成，物质和反响物总能量不同；②反响中能量守恒；③反响物与生成物的能量差假设以热能形式表现即为放热和吸析热，假设两者能量比较接近，则放热和吸热不明显。式时，为什么要注明物质的聚拢状态、ΔH的“＋”与“－”以及为什么各物质前的化学计量数可以学方程式书写技能的训练，留意热化学方程式书写的标准化。教学问与学技能

知道化学反响中能量转化的缘由和常见的能量转化形式。了解化学反响过程中同时存在着物质和能量的关系。正确把握反响热和焓变的含义。目过程与方法

了解热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。通过化学反响的实质的回忆，逐步探究引起反响热内在缘由的方法，引起学生在学习过程中主动探究化学原理的学习方法。标情感态度价值观

通过争论、分析、比照的方法，培育学生的分析力量和主动探究力量。勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点。教学重点教学难点

化学反响中的能量变化；热化学方程式的书写。焓变，H教学步骤、内容

教学方法今日我们要探究和学习问题。”推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？【讲解】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〔一般以热和功的形式与外界环境进展能量交换。所以，争论化学反响中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反响原理的学习。【板书】第一章第一节化学反响与能量的变化【板书】活动一、焓变反响热产生的缘由【回忆】通过必修二的学习，我们知道化学反响过程中不仅有物质的变化，还有能量的变化。那么常见的能量变化形式有哪些？【学生】阅读本章引言答复：热能、电能、光能等。放热反响和吸热反响吗？金属氧化物的复原反响等。【质疑】为什么化学反响过程中有的放热、有的吸热？为什么说“化学反响过程中能量的变化是以物质的变化为根底的”？裂的过程中能量是如何变化的？【提问】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缘由？【答复】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，所以要吸取能量。【分析】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；破坏作用力时要吸取能量，即物质的变化常常伴随能量的变化。【探究】给出具体实例，图例，请学生分析图中包含的信息【引导】在化学反响H2+Cl2===2HCl的过程中能量变化如何？【投影】【提问】为什么化学反响过程中会有能量的变化？从两个角度来考虑：从化学键的角度看化学反响是怎样发生的？与能量有什么关系？反响物和生成物的相对能量的大小【图像分析】1molH21molCl22molHCl183kJ1molH—H436kJ1molCl—Cl243kJ1molH—Cl键能431kJ的能量。【讲解】1．从化学键的角度看化学反响包含两个过程：旧的化学键断裂和的化学键形成。断能量通常不相等；2．反响物和生成物的总能量通常不相等，当反响物的总能量大于生成物的总学反响将其他形式的能量转化为化学能储存起来，所以化学反响过程中总会伴随着能量的变化。【小结】1．反响热定义：恒压条件下，反响的热效应等于焓变2．符号：ΔH单位：kJ/molkJ·mol－1【碘例】以下说法中正确的选项是( )A．焓变是指1mol物质参与反响时的能量变化B．反响放热时，ΔH>0；反响吸热时，ΔH<0C．在一个确定的化学反响关系中，反响物的总焓与生成物的总焓肯定不同D．在一个确定的化学反响关系中，反响物的总焓总是高于生成物的总焓【答案】C【解析】放热反响的ΔH<0，吸热反响的ΔH>0；在一个确定的化学反响关系中，反响物的总焓不肯定高于生成物的总焓；焓变是指在肯定条件下化学反响的反响热，不仅是指1mol物质参与反响时的能量变化。具书上查到，这样我们就可以计算到反响中的能量的具体数值了。【板书】活动二、吸热反响和放热反响【提问】如何表示反响过程是放热还是吸热呢？〔或换算成相应的热量〕“焓变”，用符号“ΔH”表示，单位常承受kJ/molkJ·mol－1。【思考】我们看看ΔH的单位是kJ·mol－1，这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量？ΔH的数值？降低，规定放热反响ΔH为“－”ΔH为“－”或ΔH＜0时为放热反响。上述反响H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，反响热测量的试验数据为184.6kJ·mol－1183kJ·mol－1很接近，一般用试验数据表示，所以ΔH＝－184.6kJ·mol－1。能量，使反响本身能量上升，规定ΔH为“＋”，所以ΔH为“＋”或ΔH＞0时为吸热反响。【投影】【板书】反响热表示方法：ΔH为“＋”或ΔH＞0时为吸热反响；ΔH为“－”或ΔH＜0时为放热反响。【典例】以下关于吸热反响和放热反响的说法正确的选项是( A.需加热才能发生的反响肯定是吸热反响任何放热反响在常温条件下肯定能发生反响物和生成物分别具有的总能量打算了反响是放热反响还是吸热反响D.ΔH＜0时说明反响为吸热反响【答案】C反响，也可能是放热反响，如碳的燃烧反响属于放热反响，但需要加热或点燃才能发生，故A、BΔH＞0，D【讲解】假设反响物所具有的总能量高于生物成具有的总能量，反响时就会以热能的形式放出，反之，则吸热。【板书】活动三、ΔH的简洁计算与比较【板书】ΔH计算的三种表达式：ΔH＝化学键断裂所吸取的总能量－化学键生成所释放的总能量ΔH＝生成的总能量－反响物的总能量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，ΔH为负，反响之为正。【板书】(3)ΔH＝反响物的键能之和－生成物的键能之和【讲解】ΔHΔH大小时，要连同“＋”、“－”包含在内，类似于数学上的正负数比较，假设只比较反响放出热量变化，则只比较数值大小。1【典例H2(g2O2(g)===) H＝241.8k1以下说法中不正确的选项是( )A．H2燃烧放出的热量为241.8kJB．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6kJ·mol－1molH2完全燃烧生成液态水放出的热量大于241.8kJ1molH2O的化学键吸取的总能量大于断裂1molH20.5molO2的化学键所吸取的总能量【答案】A【解析】由题干的热化学方程式知，1molH2

完全燃烧生成气态水放出的热量为241.8kJ。A项，没有指明氢气的物质的量和生成物的状态，错误；B项，氢气的物质的量和反响热同时扩大两倍，正确；C1molH完全燃烧生成液态2241.8kJ，正确；D键放出的热量，化学反响吸热则相反，正确。【典例2】2．以下关于ΔH的说法正确的选项是( A．反响过程中，消耗的反响物越多，ΔH越大B．ΔH＞0时反响放热，ΔH＜0时反响吸热C．ΔH越大，说明反响放出的热量越多D．能量变化如下图的化学反响为放热反响，ΔH为“－”【答案】D【解析】AΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反响物的用量无关，错误；BΔH＞0ΔH＜0CΔH越小，反响吸取的热量越多，ΔH越大，错误；D故由反响物转化为生成物时，该反响为放热反响，H准确的表示一个化学反响的热效应？如何准确地描述物质间的化学反响及其能量变化？下面我们来学习热化学方程式。【板书】活动四．热化学方程式(thermochemicalequation)定义：说明反响所放出或吸取的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＝－14.9kJ·mol－1【投影例H2(g＋1/22(g)) ＝241.8kJ·mo－表示ll气态H2和1/2mol气态O2反响生成lmol水蒸气，放出241.8kJ的热量。(在101kPa和25℃时)H2(g)十1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8kJ·mol－1，表示lmol气态H2与1/2mol气态O2反响在101kPa和25℃时，生成lmol液态水，放出285.8kJ的热量。【小结】描述在肯定条件下，肯定量某状态下的物质，充分反响后所吸取或放出热量的多少。么热化学方程式的书写有什么要求或者需要留意哪些事项呢？【板书】2．书写热化学方程式的留意事项：意以下几点：【学生活动】阅读教材归纳、总结【板书】(1)需注明反响的温度和压强。因反响的温度和压强不同时，其ΔH不同。【讲解】但中学化学中所用的ΔH的数据，一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可ΔH的“＋”与“－”。热化学方程式一般不要求写条件。【投影】例如：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8kJ·mol－1H2(g)十1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8kJ·mol－1【讲解】从上述两个热化学方程式可看出，lmolH2反响生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ的热量。产生的热量为什么不同？【板书】(2)要注明反响物和生成物的状态。物质的聚拢状态，与它们所具有的能量有关。“g””l”“s”“aq”，且热化学方程式通常不用“↑”“↓”。【投影】例如：H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6kJ·mol－11/2H2(g)+1/2Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－92.3kJ·mol－1【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。ΔH也不同。ΔHΔHΔH也要加倍。当反响逆向进展时，其反响热与正反响的反响热数值相等，符号相反。【板书】4．热化学方程式的应用【典例1】H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－270kJ·mol－1，以下说法正确的选项是( )A.2L1L1L氟气吸取270kJ热量B.1mol1mol2mol270kJC.在一样条件下，1mol1mol2mol氟化氢气体的能量D.112270kJ热量【答案】C【解析】在热化学方程式中，ΔH子数目，只表示物质的“物质的量DHF(gHF(l)会放出热量，故B项中放出270kJ，故BC【典例2】今有如下三个热化学方程式：H(g) 1

＝akJ·mol－12 ＋2O2(g)===H2O(g) ΔHH(g) 1

＝bkJ·mol－12 ＋2O2(g)===H2O(l) ΔH2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝ckJ·mol－1关于它们的以下表述正确的选项是( )A.它们都是吸热反响 B.a、b和c均为正值C.反响热的关系：a＝b D.反响热的关系：2b＝c【答案】D【解析】H燃烧属于放热反响；放热反响的焓变为负值；生成1molHO(g)放出的热量比生成2 21molH2O(l)放出的热量少，所以a＞b；状态一样，由于化学计量数成22b＝c。【课堂检测】1．以下说法不正确的选项是( )A．放热反响不需加热即可发生B．化学反响过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等C．需要加热才能进展的化学反响不肯定是吸热反响D．化学反响热效应数值与参与反响的物质多少有关【答案】A2．以下反响属于吸热反响的是( A．炭燃烧生成一氧化碳B．中和反响C．锌粒与稀硫酸反响制取H2D．Ba(OH)2·8H2ONH4Cl反响【答案】D【解析】物质燃烧、酸碱中和、金属与水或酸的置换反响都为放热反响。〔1〕H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH1＝akJ·mol－1〔2〕2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝bkJ·mol－1〔3〕H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH3＝ckJ·mol－1〔4〕2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH4＝dkJ·mol－1则a、b、c、d的关系正确的选项是 。A．a<c<0 B．b>d>0 C．2a=b<0 D．2c=d>0【答案】CN2H4是一种高效清洁的火箭燃料0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时放出133.5kJ热量。则以下热化学方程式中正确的选项是( )1 1 1A.2N2H4(g)＋2O2(g)===2N2(g)＋H2O(g) ΔH＝＋267kJ·mol－1B.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－534kJ·mol－1C.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋534kJ·mol－1D.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－133.5kJ·mol－1【答案】B【解析】该反响为放热反响，A、C0.25molN2H4133.5