高中化學(xué) 第一章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修

1、選修4 化學(xué)反應(yīng)與原理 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算教學(xué)設(shè)計(jì)1教材分析（1） 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容分析前面學(xué)生已經(jīng)定性地了解了化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)感受到了反應(yīng)熱，并且了解了物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生能量變化與物質(zhì)的質(zhì)量的關(guān)系，及燃燒熱的概念。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)介紹了蓋斯定律，并從定量的角度來進(jìn)一步認(rèn)識物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)伴隨的熱效應(yīng)。本節(jié)內(nèi)容分為兩部分：第一部分，介紹了蓋斯定律。教科書以登山經(jīng)驗(yàn)“山的高度與上山的途徑無關(guān)”淺顯地對特定化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行形象的比喻，幫助學(xué)生理解蓋斯定律。然后再通過對能量守恒定律的反證來論證蓋斯定律的正確性。最后通過實(shí)例使學(xué)生感受蓋斯定律的應(yīng)用，并以此說明蓋斯

2、定律在科學(xué)研究中的重要意義。第二部分，利用反應(yīng)熱的概念、蓋斯定律和熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算，通過三道不同類型的例題加以展示。幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固概念、應(yīng)用定律、理解熱化學(xué)方程式的意義。本節(jié)引言部分用幾句簡短的話說明了學(xué)習(xí)蓋斯定律的緣由以及蓋斯定律的應(yīng)用，本節(jié)內(nèi)容中，蓋斯定律是個(gè)難點(diǎn)，為了便于學(xué)生理解，教科書以測山高為例，并用能量守恒定律來論證。最后用co的摩爾生成焓的計(jì)算這個(gè)實(shí)例來加強(qiáng)學(xué)生對于蓋斯定律的理解。學(xué)生在掌握了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的基礎(chǔ)上，利用燃燒熱的數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行簡單的熱化學(xué)計(jì)算。這樣的安排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，并讓學(xué)生掌握一種著眼于運(yùn)用的學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)了新課標(biāo)的精神。（2

3、） 課程標(biāo)準(zhǔn)的要求課程標(biāo)準(zhǔn)模塊學(xué)習(xí)要求了解反應(yīng)熱和含變得涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算1能利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行簡單計(jì)算2了解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算（3） 本節(jié)在本章及本模塊中的地位和作用能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，本章通過化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究幫助學(xué)生認(rèn)識熱化學(xué)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用，知道節(jié)約能源、提高能量利用率的實(shí)際意義。在必修化學(xué)2中，學(xué)生初步學(xué)習(xí)了化學(xué)能與熱能的知識，對于化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化有了一定的認(rèn)識，本章是在此基礎(chǔ)上的擴(kuò)展與提高。引入了焓變的概念，使

4、學(xué)生認(rèn)識到在化學(xué)反應(yīng)中能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。而能量的多少則是以反應(yīng)物和產(chǎn)物的物質(zhì)的量為基礎(chǔ)。把對于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的定性分析變成了定量分析。解決了各種熱效應(yīng)的測量和計(jì)算的問題。在這一節(jié)里，我們將進(jìn)一步討論在特定條件下，化學(xué)反應(yīng)中能量變化以熱效應(yīng)表現(xiàn)時(shí)的“質(zhì)”“能”關(guān)系，這既是理論聯(lián)系實(shí)際方面的重要內(nèi)容，對于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)規(guī)律和特點(diǎn)也具有重要意義。本節(jié)內(nèi)容是第一章的重點(diǎn)，因?yàn)闊峄瘜W(xué)研究的主要內(nèi)容之一就是反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算。反應(yīng)熱的計(jì)算對于燃料燃燒和反應(yīng)條件的控制、熱工和化工設(shè)備的設(shè)計(jì)都具有重要意義。（4） 學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）知識與技能目標(biāo)1

5、了解反應(yīng)途徑與反應(yīng)體系2. 理解蓋斯定律的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算。3能利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計(jì)算；（二）過程與方法目標(biāo)1從途徑角度、能量守恒角度分析和論證蓋斯定律，培養(yǎng)分析問題的能力；2通過熱化學(xué)方程式的計(jì)算和蓋斯定律的有關(guān)計(jì)算，培養(yǎng)計(jì)算能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)1通過對蓋斯定律的發(fā)現(xiàn)過程及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)，感受化學(xué)科學(xué)對人類生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。同時(shí)養(yǎng)成深入細(xì)致的思考習(xí)慣。2通過加強(qiáng)練習(xí)，及時(shí)鞏固所學(xué)知識，養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣；形成良好的書寫習(xí)慣。（5） 學(xué)習(xí)重點(diǎn)1 蓋斯定律的涵義和根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算；2 根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算（不同質(zhì)量反

6、應(yīng)物與能量變化、生成物的量與能量變化的關(guān)系等）（6） 學(xué)習(xí)難點(diǎn)蓋斯定律的應(yīng)用（7） 教學(xué)方法a.類比法-創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究-從途徑角度理解蓋斯定律b.推理法-從能量守恒角度理解蓋斯定律c.言語傳遞法適時(shí)引導(dǎo)d.實(shí)踐訓(xùn)練法例題分析、當(dāng)堂訓(xùn)練教學(xué)中還要注意的問題：1、引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確理解反應(yīng)熱、燃燒熱、蓋斯定律等理論概念，熟悉熱化學(xué)方程式的書寫，重視概念和熱化學(xué)方程式的應(yīng)用2、進(jìn)行有關(guān)燃燒熱計(jì)算時(shí)，要強(qiáng)調(diào)以1mol純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)，因此須注意熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)的h相對應(yīng)（物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)形式）。同時(shí)還要注意物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體摩爾體積等之間的換算關(guān)系，但還要強(qiáng)調(diào)

7、是以1mol純物質(zhì)完全燃作標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的。3、有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算與有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算聯(lián)系很緊密，在計(jì)算過程中要注意培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。4、可以適當(dāng)補(bǔ)充一些不同類型的習(xí)題，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。如以煤、石油和天然氣的主要成分發(fā)生燃燒的反應(yīng)為例，不僅鞏固、落實(shí)了知識和計(jì)算能力，還能通過計(jì)算的結(jié)果說明這些物質(zhì)燃燒時(shí)，其h的數(shù)值都很大，進(jìn)一步認(rèn)識煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的化石燃料。喚起學(xué)生資源利用和保護(hù)環(huán)境的意識和責(zé)任感。5、在教學(xué)過程中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）明確解題模式：審題分析求解（2）有關(guān)熱化學(xué)方程式及有關(guān)單位書寫正確。（3）計(jì)算準(zhǔn)確（4）反思解題關(guān)鍵處（燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)、熱化學(xué)方程式的

8、含義）及錯(cuò)誤易發(fā)處2教學(xué)過程（1）教學(xué)流程圖環(huán)節(jié)一 知識鋪墊： 與舊知識“燃燒熱”相銜接，減少學(xué)生的陌生感，且為學(xué)生設(shè)計(jì)測定“h2(g)+1/2o2(g)=h2o(g) h1=-241.8kj/mol， h2o(g)=h2o(l) h2=-44kj/mol那么，h2的燃燒熱h應(yīng)該是多少？做好知識與理解的鋪墊 環(huán)節(jié)二 創(chuàng)設(shè)情景 如何測出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：c(s)+1/2o2(g)=co(g) h1=? 引入新課 思考并回答：能直接測出嗎？如何測？ 若不能直接測出，怎么辦？環(huán)節(jié)三 蓋斯定律 的引出 分析教材中的插圖1-9，在進(jìn)行類比，得出蓋斯定律，并從能量守恒角度加以理解環(huán)節(jié)四 蓋斯定律 適當(dāng)練習(xí)

9、，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決。通過練習(xí)，的應(yīng)用 加深對概念本身的理解蓋斯定律和加強(qiáng)概念的應(yīng)用。環(huán)節(jié)五 小結(jié)蓋斯定律、作業(yè)（2）教學(xué)過程課時(shí)劃分：兩課時(shí)第一課時(shí)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容c教師行為e學(xué)生行為e教學(xué)意圖1知識鋪墊情景創(chuàng)設(shè)：下列數(shù)據(jù)表示燃燒熱嗎？為什么？h2(g)+1/2o2(g)=h2o(g) h1=-241.8kj/mol 那么，h2的燃燒熱h應(yīng)該是多少？（已知： h2o(g)=h2o(l) h2=-44kj/mol） 思考：不是，因?yàn)楫?dāng)水為液態(tài)是反應(yīng)熱才是燃燒熱。h2(g)+1/2o2(g)=h2o(l) h=h1+h2=-285.8kj/mol初步了解“途徑”，為理解蓋斯定律做鋪墊2新課引入情

10、景創(chuàng)設(shè)：如果2mol碳不完全燃燒成2molco時(shí)，會有多少能量損失呢？思考并回答：能直接測出嗎？如何測？若不能直接測出，怎么辦？分析討論；通過什么途徑來得知能量的損失。(1) 實(shí)驗(yàn)測定(2) 通過熱化學(xué)方程式得知。 3蓋斯定律的引出教師引導(dǎo)思考觀察教材p11圖19類比c(s)+1/2o2(g)=co(g) h1=? co(g)+1/2o2(g)= co2(g) h2=-283.0kj/molc(s)+o2(g)=co2(g) h3=-393.5kj/mol引導(dǎo)學(xué)生從能量守恒考慮理解蓋斯定律?；卮鹚伎冀Y(jié)果學(xué)生活動討論發(fā)現(xiàn)：由碳生成co時(shí)的反應(yīng)熱的計(jì)算方案： + = ， 則 h1 + h2 =h3

11、所以，h1 =h3-h2 =-393.5kj/mol+ 283.0kj/mol=-110.5kj/mol學(xué)生歸納：得出蓋斯定律不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。換句話說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。4蓋斯定律的應(yīng)用列舉例題例題1這個(gè)熱化學(xué)方程式說明了什么？分析回答：石墨不會自動變成金剛石；石墨與金剛石的能量相差不遠(yuǎn)。鞏固理解5小結(jié)：歸納蓋斯定律及其應(yīng)用。學(xué)生總結(jié)：深刻體會理解蓋斯其人簡介：附件1學(xué)習(xí)過程反思與評價(jià)1在今天的探討活動過程中，你覺得自己 a.很喜歡這種探討學(xué)習(xí)的方式、感到這樣學(xué)到的知識更不容易忘卻b.不喜歡這種方式，還是老

12、師講授的好，感到這樣上課浪費(fèi)時(shí)間，處理習(xí)題少。c.能夠積極思考老師提出的問題d.仍然不知所措，被動接受和記錄老師和同學(xué)得出的結(jié)論e.你還有什么想法和建議 2今天這節(jié)課你感到快樂嗎？什么時(shí)候最快樂？3上完這節(jié)課你有什么遺憾嗎？附件2知識考察檢測題：課后作業(yè)：1、書寫蓋斯定律內(nèi)容：2、教材p14第6題3、補(bǔ)充作業(yè)：由金紅石(tio2)制取單質(zhì)ti，涉及到的步驟為：tio2ticl4ti 已知： c(s)o2(g)co2(g) dh-393.5 kjmol-1 2co(g)o2(g)2co2(g) dh-566 kjmol-1 tio2(s)2cl2(g)ticl4(s)o2(g) dh+141 k

13、jmol-1則tio2(s)2cl2(g)2c(s)ticl4(s)2co(g)的dh 。答案：-80 kjmol-1第二課時(shí)（重點(diǎn)在反應(yīng)熱的計(jì)算上；包括蓋斯定律的應(yīng)用；進(jìn)行不同類型習(xí)題的鞏固練習(xí)上；注意計(jì)算格式，書寫規(guī)范性-計(jì)算過程帶入單位）復(fù)習(xí)蓋斯定律的內(nèi)涵、燃燒熱的定義。例1 在 101 kpa時(shí)，1。6gch4 完全燃燒生成co2和液態(tài)h2o，放出 89.0 kj的熱量，ch4 的燃燒的熱化學(xué)方程式為？燃燒熱為多少？ 1000 l ch4（標(biāo)準(zhǔn)狀況）完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？ch4(g)2o2(g)= co2(g) 2h2o(l)；h=890 kjmol即ch4 的燃燒熱為 890

14、 kjmol。1000 l ch4 (標(biāo)準(zhǔn)狀況)的物質(zhì)的量為：n(ch4)=v (ch4) / v m=1000l / 22.4lmol-1 = 44.6mol1mol ch4 完全燃燒放出 890 kj的熱量，44.6 molch4 完全燃燒放出的熱量為：44.6 mol890 kjmol3.97104kj答：ch4的燃燒熱為 890 kjmol，1000 l ch4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為 3.97104kj。例2 葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一。葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為：c6h12o6(s)6o2(g) 6co2(g)6h2o(l)； h=2 800 kjmol葡萄糖在人體

15、組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同。計(jì)算（1） 100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量；（2）生成18g水時(shí)，放出的熱量；解 根據(jù)題意，葡萄糖的燃燒熱為2800kjmol。100 g葡萄糖的物質(zhì)的量為：n(c6h12o6)= m(c6h12o6 )/m(c6h12o6 ) =100g/180gmol-1=0.556mol。1mol c6h12o6完全燃燒放出 2 800 kj的熱量，0.556 mol c6h12o6完全燃燒放出的熱量為：0.556 mol2800 kjmol=1560 kj。（2）18g水為1mol，生成6mol水放熱為2800kj，生成1mol水放熱為

16、2800kj1/6=466.67kj.答：（1）100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)產(chǎn)生1560 kj的熱量。 （2） 466.67kj.例3科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的?！崩蒙w斯定律可測某些特殊反應(yīng)的熱效應(yīng)。 （1）(s,白磷) + （2） 則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_。相同的狀況下，能量較低的是_；白磷的穩(wěn)定性比紅磷_（填“高”或“低”）。解析：依題意求： 據(jù)蓋斯定律有：=（-2983.2+4738.5）kj/mol=29.2kj/mol，即 。白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低（能量越低越穩(wěn)定）。例4要使1000g水由25升溫

17、至100，須燃燒多少摩爾甲烷？這些甲烷氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為多少升？（水的比熱容為4.18j/（g）；甲烷燃燒熱為890.31kj/mol）當(dāng)堂練習(xí)教材p141、2、3、4、5附加當(dāng)堂鞏固練習(xí)1、已知25、101kpa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為c(石墨)+o2（g）=co2(g) h=-393.51 kj/ molc(金剛石)+o2（g）=co2(g) h=-395.4 kj/ mol據(jù)此判斷，下列說法中正確的是（ ）a.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低b.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高c. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；

18、等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的低d. 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；等質(zhì)量時(shí)，石墨的能量比金剛石的高2、已知2h2(g)+o2(g)=2h2o(l) h=-571.6 kj/ molco(g)+1/2 o2(g)=co2(g) h=-283.0 kj/ mol某h2和co的混合氣體完全燃燒時(shí)放出113.74kj的熱量，同時(shí)生成3.6g液態(tài)水，則原混合氣體中的h2和co的物質(zhì)的量之比為 3、已知1mol白磷轉(zhuǎn)化成1mol紅磷，放出18.39 kj熱量，又知：p4(白，s)+5o2 = 2p2o5(s) h1,4p（紅，s）+5o2 = 2p2o5 （s）h2，則h1和h2的關(guān)系正確的是(b) ah

19、1h2 bh1h2 ch1=h2 d無法確定解析設(shè)想p4（白）轉(zhuǎn)化為p（紅），由題意第一個(gè)反應(yīng)放的熱量大于第二個(gè)反應(yīng)，故h1h2。4、由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸汽放熱241.8kj，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kj，則反應(yīng)h2(g)+1/2 o2(g)=h2o(l)的h= kj/mol。氫氣的燃燒熱為 kj/mol。5、已知ch4(g)+2o2=co2(g)+2h2o(l)；h=-890kj/mol，現(xiàn)有ch4和co的混合氣體共0.75mol，完全燃燒后，生成co2氣體和18g液態(tài)水，并放出515kj熱量，co燃燒的熱化學(xué)方程式為 ，寫出求算過程。

20、教學(xué)評價(jià)學(xué)習(xí)過程反思與評價(jià)1在今天的學(xué)習(xí)過程中，你覺得自己 a. 不喜歡這種方式，還是老師講授的好，感到這樣上課浪費(fèi)時(shí)間，處理習(xí)題少。b.能夠積極思考c.仍然不知所措，被動接受和記錄老師和同學(xué)得出的結(jié)論d.你還有什么想法和建議 2今天這節(jié)課你感到快樂嗎？什么時(shí)候最快樂？3上完這節(jié)課你有什么遺憾嗎？知識考察作業(yè) p13 7、8、9、10、11化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算 作業(yè)班級 學(xué)號 姓名 成績 1、100g碳燃燒所得氣體中，co占1/3體積，co2占2/3體積，且 c（s）+1/2 o2（g）=co（g）h=-110.35 kjmol-1 ， co（g）+1/2 o2（g）=co2（g） h=282.5

21、7kjmol-1 與這些碳完全燃燒相比較，損失的熱量是 （ ）a、392.92kj b、2489.44kjc、784.92kj d、3274.3kj2、火箭發(fā)射時(shí)可用肼(n2h4)作燃料,二氧化氮作氧化劑,這兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退羝?。已知：n2（g）+2o2（g）=2no2g） h=67.7kjmol-1 n2h4(g)+o2(g)= n2（g）+ 2h2o（g） h=-534kjmol-1 則1mol氣體肼和no2完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為 （ ）a、100.3kj b、567.85kjc、500.15kj d、601.7kj 3、已知：ch4（g）+2o2（g）=co2（g）+2h2o（l）

22、h=-q1kjmol-1 2h2（g）+o2（g）=2h2o（g） h=-q2kjmol-1 2h2（g）+o2（g）=2h2o（l） h=-q3kjmol-1 常溫下，取體積比為4：1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2l（標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到到常溫，放出的熱量（單位：kj）為 （ ）a、0.4q1+0.05q3 b、0.4q1+0.05q2c、0.4q1+0.1q3 d、0.4q1+0.2q3 4、充分燃燒一定量丁烷氣體放出的熱量為q，完全吸收它生成的co2生成正鹽，需要5moll-1 的koh溶液100ml ，則丁烷的燃燒熱為 （ ）a、16q b、8qc、4q d、2q5、已知膽礬

23、溶于水時(shí)溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為：cuso45h2o(s)=cuso4（s）+5h2o（l）h=+q1kjmol-1 。室溫下，若將1mol無水硫酸銅溶解為溶液時(shí)放熱q2kj，則 （ ）a、q1 q2 b、q1=q2 c、q1 q2 d、無法比較6、下列熱化學(xué)方程式能表示可燃物的燃燒熱的是a、h2（g）+ cl2（g） =2hcl（g） h=-184kjmol-1 b、ch4（g）+2o2（g）=co2（g）+2h2o（g） h=-802.3jmol-1 c、co（g）+1/2 o2（g）=co2（g） h2=293kjmol-1 d、2h2（g）+o2（g）=2h2o（l） h=-571.6kjmol-1 7、已知下列熱化學(xué)方程式：zn（s）+1/2 o2（g）=zno（s）h1； hg（l）+1/2 o2（g）=hgo（s）h2；則zn（s）+ hgo（s）= hg（l）+ zno（s），h值為 （ ）a、h2-h1 b、h2+