高中化学-化学反应与能量变化教学设计学情分析教材分析课后反思

化学反应与能量变化教学设计

一、教学目标：

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.了解热化学方程式的含义。

4.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。

5.了解焰变与反应热的含义。了解△“=〃(生成物)一"(反应物)表达式的含义。

6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焰变的简单计算。

二、教学重难点及其突破法

1、重点：热化学方程式的判断与书写

盖斯定律在热化学方程式书写、反应热计算中的应用

2、难点：盖斯定律在热化学方程式书写、反应热计算中的应用

3、突破法：加强练习，总结方法步骤。

三、教具准备

多媒体投影设备，粉笔等。

四、教学过程

考点一、焙变与热化学方程式的书写

-------◊基础自主突破◊-------

1.正误判断

(1)放热反应不需加热，吸热反应必须加热()

(2)NaHCO3+H2—HCOONa+H2O反应中，储氢、释氢过程均无能量变化

()

(3)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)和4so2(g)+2O2(g)=4SO3(g)的相等

()

(4)根据A(g)+B(g)=2C(g)△”<()可知1molA(g)和1molB(g)的总能量高

于2moic(g)的总能量()

2.完成下列热化学方程式

(1)(2013.北京高考)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意

图如下：

945kJ-mol'1

N2(g)-------------------->2N(g)]

1

2x(-630)kJ.mol->2N0(g)

498kJ-mol-1

—>20(g),

O2(g)

写出该反应的热化学方程式

(2)(2013•安徽高考)在25℃>101kPa下,已知13.5g的A1固体单质在。2

气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ,该反应的热化学方程式是

-------◊核心知识必备◊--------

1.焰变的两种基本计算公式

(1)△//=&反应物断链)-E(生成物成键)

(2)AH=成物)一H(反应物)

2.热化学方程式的书写思路

(1)写：首先根据题意书写化学方程式，特别注意：①要注明物质的聚集状

态;②虽然热化学方程式的计量数可以是分数，但我们书写时一般选比较常规的,

如最简整数比或与题中所给信息相同，这样才能与标准答案相符。

(2)算：根据题意计算反应热，注意：①计算时，一般先把所给已知量换算

成物质的量，然后进行计算；②热化学方程式中值一定要与方程式中的化学

计量数成比例；③要注明△”的单位和“+”“一”符号；④对于可逆反应中的

△H指的是反应完全的能量变化。

-------◊题组分类冲关^--------

题组7焰变的基本计算及判断

△H计算的一般思路：明确反应物和生成物的化学键数目和物质的量

破题

一计算反应物断键吸收的总能量和生成物成键放出的总能量的差一

思路

确定

1.(2014.重庆高考)已知：

C(s)+H2O(g)^=CO(g)+H?(g)\H=akJ•mol1

1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)△"=-220kJ-moF

H—H、0=0和O—H键的键能分别为436、496和462kJ•mol则a

为()

A.-332B.-118

C.+350D.+130

2.已知H2（g）+Br2（l）=2HBr（g）△〃=-72kJ-mo「。蒸发1molBn⑴需

要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如表所示：

H2(g)Br2(g)HBr(g)

1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的

436a369

能量/kJ

则表中4为()

A.404B.260C.230D.200

题组2热化学方程式的含义与判断

热化学方程式判断的“四看”：一看状态f二看的

破题

“十”“一"f三看的单位"kJ/mol”"*四看△”的数值是否与化学

思路

计量数一致

3.（2015•沈阳质量监测）在一定条件下，S8（s）和02（g）发生反应依次转化为

S02（g）和S03（g）o反应过程和能量关系可用如图简单表示（图中的△”表示生成1

mol含硫产物的数据）。由图得出的结论正确的是（）

A.S8(s)的燃烧热△”=-8akJ・mol1

B.2so3(g)2so2(g)+O2(g)A/7=-2Z?kJ•mol1

C.Ss(s)+8O2(g)=8SO2(g)\H=~akJ,moP1

D.由1molS8(s)生成SO3(g)的反应热△H=—(a+b)kJmol।

4.(2015•兰州一中月考)根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确

的是()

①L(g)+H2(g)2HI(g)△"=-9.48kJ/mol

②b(s)+H2(g)2HI(g)AH=+26.48kJ/mol

A.254gl2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJ

B.当反应②吸收52.96kJ热量时转移2moi「

C.1mol固态碘与1mol气态碘所含能量相差17.00kJ

D.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低

5.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()

A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-483.6kJmol1,则氢气的燃烧

热为一241.8kJ・mo「

B.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△"=一57.3kJ-mo「，

则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3kJ的热量

C.已知2c(s)+2O2(g)=2CO2(g)bH=a；2C(s)+O2(g)=2CO(g)\H

=b,贝cob

D.已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)AH>0,则石墨比金刚石稳定

题组3能量图示的理解

破题分析图示中的起点反应物的能量和终点生成物的能量一确定△”的正

思路负一分析中间反应物的能量->确定活化能的大小

6.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)+

2H2(g)CH30H(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线I和曲线H分别

表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()

0

反应过程

A.该反应的AH=+91kJ-mor1

B.加入催化剂，该反应的△”变小

C.反应物的总能量大于生成物的总能量

D.如果该反应生成液态CH3OH,则△“增大

7.胧(H2N—NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。

已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N三N为942、0=0为500、N—N为

154,则断裂1molN—H键所需的能量(")是()

能量

假想中间2N(g)+4H(g)+2O(g)

物质的总

能量

反应物的

总能量N2H4(g)+O2(g)：；

AHi=-534kJ-mor,：

•।

生成物的▼y

总能量N2(g)+2H2O(g)

A.194B.391C.516D.658

00kJ=(2752-534)kJ,解得x=391kJ。

【答案】B

考点二、盖斯定律的理解及其计算

◊基础自主突破^

2.已知C(s)+O2(g)==CO2(g)\H\=akJ/mol,CO(g)+1o2(g)=CO2(g)

AH?=bkJ/mol,则C(s)+1()2(g)=CO(g)的△"=,a、b大小。

3.已知H2(g)+/)2(g)-H2O⑴&H\,H2(g)+^O2(g)=H2O(g)AH2,则

AHiAH20

4.已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-«kJ/mol,则

(l)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)△〃=。

(2)1N2(g)+1H2(g)NH3(g)△"=o

◊核心知识必备。

盖斯定律应用于计算的“三步”分析法

第一步：分析目标反应和已知反应，明确①目标反应的反应物和生成物；②

需要约掉的物质。

第二步：将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学

方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物

或生成物的化学计量数一致，热化学方程式中的△”也进行相应的换算；同时约

掉目标反应中没有的物质。

第三步：将已知热化学方程式进行叠加，相应的热化学方程式中的也进

行叠加。

-------◊题组分类冲关。--------

题组利用盖斯定律进行焙变计算和热化学方程式的书写

盖斯定律应用分析的一般思路：分析目标反应中的反应物和生成物f

破题

寻找上述物质存在的已知热化学方程式一调计量数一调整确定AH的

思路

“十、一”和数值一热化学方程式叠加一得答案

1.(1)(2013•四川高考)焙烧明矶产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa

时：

2sCh(g)+02(g)2so3(g)AHi=-197kJ/mol；H2O(g)=H2O(l)AH2

=-44kJ/mol；

2so2(g)+02(g)+2H2O(g)=2H2s04⑴

A/73=-545kJ/molo

则S03(g)与H20(l)反应的热化学方程式是

(2)(2014.广东高考)已知：

①l/4CaSO4(s)+CO(g)l/4CaS(s)+CO2(g)

△Hi=-47.3kJ-moF1

②CaSCU(s)+CO(g)-CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)

△“2=+210.5kJ-moF1

③CO(g)Ul/2C(s)+l/2CO2(g)

△“3=-86.2kJ-mof1

则反应2CaSO4(s)+7CO(g)niCaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)

的△”=(用△刈、△片和A“3表示)。

(3)(2015•试题调研)NH3是重要的化工原料，已知：

N?(g)+O2(g)=2NO(g)△”=+akJ/mol①

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H20(g)

△H=-bkJ/mol®

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△"=-ckJ/mol③

则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△”=(用a、b、c表示)

2.(2014•全国卷I)已知:

甲醇脱水反应

2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)

△Hi=-23.9kJ-mol-1

甲醇制烯煌反应

2cH30H(g)=C2H4(g)+2H20(g)

△“2=-29.1kJmor1

乙醇异构化反应

C2H50H(g)=CH3OCH3(g)AH3=+50.7kJmo「

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H20(g)=C2H50H(g)的AH=

________kJmol'0

3.用CH4催化还原NO.可以消除氮氧化合物的污染。已知：

@CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△"=-574kJ/mol

②CH“g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H20(g)AH=-1160kJ/mol

下列说法中错误的是()

A.等物质的量的CH4参与反应①、②时，两个反应中转移电子数相同

B.由反应①可推知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的△”<

-574kJ/mol

C.4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g)A/7=+586kJ/mol

D.若用标准状况下4.48LCH4把NO2还原为N2,则整个过程中放出的热

量为116kJ

4.(2015.试题调研)已知下列热化学方程式：

Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)

AH=-24.8kJ/mol®

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)

AH=-47.2kJ/mol②

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)

A/7=+640.5kJ/mol(3)

则14gCO(g)与足量FeO(s)充分反应得到Fe(s)和CO2(g)时放出的热量为

()

A.218kJB.109kJ

C.54.5kJD.163.5kJ

五、板书设计

考点一始变与热化学方程式书写

考点二盖斯定律的理解及计算

六、课下作业

1、完成《课后限时训练》

2、预习下一节《电化学基础》

化学反应与能量变化学情分析

一轮复习学生基本掌握能量变化图示的意义，二轮复习重在加

深理解化学反应过程与反应热、催化剂的关系；对于热化学方程式的

书写与判断，学生还存在欠缺，主要是顾此失彼，忽视细节，二轮复

习解决此问题的方法是强化训练；对于盖斯定律的应用还不够熟练,

计算有时出现失误，二轮复习必须在加强练习的基础上，总结方法步

骤，形成解题模式。

化学反应与能量变化效果分析

在设计本课教学方案时，首先通过基础自主突破回顾所学基础知识，通过题目发现问题

并及时纠正，重点难点要强调并指出，然后进行有针对性的巩固练习，启发学生理解化学反

应能量变化的意义和盖斯定律的应用方法，总结解答该类题目的步骤和方法。

本节有两大考点，第一熔变与热化学方程式的书写，第二盖斯定律的理解及计算。通

过对实际问题的研究与解决，以期深化对本节重难点的理解与突破，并使学生认识到化学知

识是可以指导人类活动的，体会化学对于提高人类生活质量的积极作用，激发学习热情。

本节的教学基本达到了预期的目的，当然也有一些不足：诸如难度较大，因此容量显

得稍大！分析、交流的时间太短，学生展示的机会还不够充分。希望各位老师在这方面能给

予好的教学方法。

化学反应与能量变化教材分析

一、教材的地位和作用

教材首先从化学反应的根本原因、化学键的断裂和形成说明化学

反应中能量变化的原因，通过活动与探究栏目中的实验活动，让学生

体验化学反应中热量的变化，认识放热反应和吸热反应，学会用化学

方程式来表示化学反应中的热效应。

二、教学目标

1.使学生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.使学生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.使学生了解热化学方程式的含义。

4.使学生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。

5.使学生了解焙变与反应热的含义。了解△“="(生成物)一”(反应

物)表达式的含义。

6.使学生理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应熔变的简

单计算。

三、教学重点：

盖斯定律在热化学方程式书写、反应热计算中的应用

热化学方程式的判断与书写

四、教学难点

盖斯定律在热化学方程式书写、反应热计算中的应用

五、情感态度价值观

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。

化学反应与能量变化评测练习

一、选择题

1.下列说法正确的是()

A.已知2c(s)+2O2(g)=2CO2(g)AHi；2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH2,

则AHI>A//2

B.反应：CH2=CH2+H2-CH3—CH3AH<0,使用和未使用催化齐如寸，

反应热不同

C.需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应

D.水发生汽化时，焰变(△”)和端变(AS)均大于0

2.现有如图转化关系，下列有关说法正确的是()

2H(g)+2X(g)

AH2ninAH,

Hz(g)+Xz(g)牛12Hx(g)

A.2H(g)+2X(g)=2HX(g)AH3>0

B.△"I=A“2+A”3

C.若X为卤素，则Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径H吸收的热

量依次增多

D.A/7I=AH2-AH3

3.下列叙述或书写正确的是（）

A.H+H-H2需要释放能量，所以1molH2的能量比1molH的低

B.需要加热的反应是吸热反应

C.在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃

-1

烧的热化学方程式表示为2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）-571.6kJ-rnol

D.一定条件下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成

NH3放热19.3kJ,其热化学方程式为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）

△”=-38.6kJmo「i

4.H2和I2在一定条件下发生反应：H2（g）+l2（g）u2HI（g）\H=~a

kJ,mol10

已知：

键断裂

GDCDO（a、6、c均大于零）

下列说法不正确的是（）

A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

B.断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需

能量

C.断开2molH—I键所需能量约为（c+/?+a）kJ

D.向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量小于2。kJ

5.胱（N2H4）是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成

氮气和水蒸气。已知：N2（g）+2O2（g）=N2O4（g）AH=+8.7kJ•mor1,N2H4（g）

+O2(g)=N2(g)+2HzO(g)A//=-534.0kJ-mol下列表示朋^艮N2O4反应的

热化学方程式，正确的是()

A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)

△”=—542.7kJmol1

B.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H20(g)

A/7=-1059.3kJmol-1

C.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H20(g)

△H=-l076.7kJ-mol-1

13

D.N2H4(g)+lN2O4(g)/N2(g)+2H2O(g)

AH=-1076.7kJmor1

6.已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-483.6kJ-moP1；

②H2(g)+S(g)==H2s(g)△"=—20.1kJmor1o

下列判断一定正确的是()

A.1mol氢气完全燃烧吸收241.8kJ热量

B.水蒸气和硫化氢的能量相差221.7kJ

C.由①②知，水的热稳定性小于硫化氢

D.若反应②中改用固态硫，则1molH2完全反应放热将小于20.1kJ

7.一定条件，在水溶液中1molCl",C10；(x=k2、3、4)的能量(kJ)相对

大小如图所示。下列有关说法中正确的是()

I

100

工80

、

陶60

、C(+5,63)

荏J

40,B(+l,60)、、、

安20/、

生/r

/'D

O

■A(-1,O)

-2-1+1+3+5+7

家元素的化合价

A.D是C103

B.B-A+C反应的活化能为60kJ.mo「

C.A、B、C、D中C最稳定

D.B-A+C反应的热化学方程式：3C10(aq)=C103(aq)+2C「(aq)AH

=-117kJmor1

8.现有反应热的信息如下表所示:

热化学方程式\H

-2600kJ-mol-1

2c2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l)

2c6H6(g)+15O2(g)==12CO2(g)+6H2O(l)-6590kJmor'

-akJ•mol-1

2c2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(g)

—bkJ•mol-1

2c6H6⑴+15Ch(g)==12CO2(g)+6H2O(l)

下列说法正确的是()

A.a>2600

B.b>6590

C.相同条件下，等质量的C2H2(g)与C6H6(g)完全燃烧，C2H2(g)放热更多

D.C2H2(g)三聚生成C6H6(g)的过程属于吸热反应

9.红磷P(s)和氯气在一定条件下发生反应时的反应过程

和能量关系(相关反应具有可逆性且图中能量数值对应于生

成1mol含磷产物时的数值)如图所示。现将1molPO5置于

某密闭容器中，控制条件使其发生反应。下列说法或热化学

方程式错误的是()

3

A.P(s)+^C12(g)=PC13(g)AW=-310kJmor'

B.2PC15(g)=2P(s)+5Cb(g)A/7=+800kJmol

C.PC15(g)==PCl3(g)+Ch(g)△H=+90kJmori

D.1molPCk含有的能量一定比1molPCI3含有的能量低

10.(2015・盐城一模)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AHi

H2(g)+C12(g)=2HCl(g)Aft

4HCl(g)+02(g):202(g)+2H20(g)△为

N2(g)+3H2(g)02NH3(g)AH4

2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g)A/75

下列关于上述反应焰变的判断正确的是()

A.AHi>0,△H2>0

B.A“3>0,AH4>0

C.A“2=AH4+A”5

D.XH3=kH\—2kH2

11.(2014,江苏导］考)已知：

C(s)+O2(g)=CO2(g)AW1

CO2(g)+C(s)=2CO(g)A//2

2co(g)+O2(g)=2CO2(g)Aft

4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)

3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)AWs

下列关于上述反应焙变的判断正确的是()

A.A//i>0,

B.△”2>0,A/74>0

C.A//I=AH2+A//3

D.△“3=A”4+A"5

二'非选择题

12.甲醇用于生产汽油辛烷值添加剂甲基叔丁基酸、甲醇汽油、甲醇燃料,

也广泛应用于甲醇燃料电池，工业上合成甲醇的原料气是CO和H2O

(1)已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)A^i=-akj/mol,CO2(g)+C(s)=2CO(g)

\Hi=+hkJ/mol,2C0(g)+O2(g)==2CO2(g)\Hy=~ckJ/moL则CO的燃烧

热是o已知HC1和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol,则HNCh和

Ba(OH)2反应的中和热为o

(2)CO还可以用于消除NO的污染。已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)\H=

+179.5kJ/mol①

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

AW=-112.3kJ/mol②

NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)

AH=-234kJ/mol③

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：

(3)已知某些化学键的键能数据如下表:

化学键C-CC—HH—HC—080H—O

键能

3484134363581072463

(kJ/mol)

工业上制备甲醇的方法之一：CO(g)+2H2(g)-CH30H(g)。已知CO

中的化学键为C三0,则该反应的热化学方程式为

下图中从曲线a到曲线b采取的措施是

13.已知下列热化学方程式：

①2c(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221.0kJ/mol

②C(s)+O2(g)=CO2(g)△"=-393.5kJ/mol

③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(1)

△"=-890.3kJ/mol

请回答下列问题：

⑴写出表示CO燃烧热的热化学方程式

(2)炽热的木炭与CO2反应生成CO的反应为(选填“放热”或“吸

热“)反应，理由是o

(3)实验中测定甲烷与氧气反应生成CO的反应热不易操作，原因是

，根据题给热化学方程式书写甲烷与氧气反应生成CO和

H2O(1)的热化学方程式：o

(4)标准状况下56L甲烷完全燃烧放出的热量为

_________________________________________,转移的电子为moL

14.(1)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放