化學(xué)反應(yīng)與能量的變化教學(xué)設(shè)計

1、緒言一學(xué)習(xí)目標(biāo)：1學(xué)習(xí)化學(xué)原理的目的2:化學(xué)反應(yīng)原理所研究的范圍3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化劑二學(xué)習(xí)過程1:學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的1）化學(xué)研究的核心問題是：化學(xué)反應(yīng)2）化學(xué)中最具有創(chuàng)造性的工作是：設(shè)計和創(chuàng)造新的分子3）如何實現(xiàn)這個過程？通常是利用已發(fā)現(xiàn)的原理來進(jìn)行設(shè)計并實現(xiàn)這個過程，所以我們必須對什么要清楚才能做到，對化學(xué)反應(yīng)的原理的理解要清楚，我們才能知道化學(xué)反應(yīng)是怎樣發(fā)生的，為什么有的反應(yīng)快、有的反應(yīng)慢，它遵循怎樣的規(guī)律，如何控制化學(xué)反應(yīng)才能為人所用！這就是學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的目的。2:化學(xué)反應(yīng)原理所研究的范圍是1）化學(xué)反應(yīng)與能量的問題2）化學(xué)反應(yīng)的速率、方向及限度的問題3）水溶液中

2、的離子反應(yīng)的問題4）電化學(xué)的基礎(chǔ)知識3:基本概念1）什么是有效碰撞？引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞是有效碰撞，分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件，有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件，某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與，單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)2）什么是活化分子？具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞反再過程的分子是活化分子，發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。3）什么是活化能？活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分是活化能，如圖活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定，（內(nèi)因）活化能越小

3、則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，則單位時間內(nèi)有效碰撞越多，則反應(yīng)速率越快。4）什么是催化劑？催化劑是能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但反應(yīng)前后本身性質(zhì)和質(zhì)量都不改變的物質(zhì)，催化劑作用：可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活5）歸納總結(jié)：一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程?產(chǎn)中，起關(guān)鍵作用，它主要作用是提高化學(xué)反應(yīng)速率,化能,也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而提高了有效碰撞的頻率.反應(yīng)速率大幅提高1、為什么可燃物有氧氣參與，還必須達(dá)到著火點才能燃燒?2、催化劑試想一下為什么催化劑能提高反應(yīng)速在我們技術(shù)改造和生率？第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化（第一課時）一學(xué)習(xí)目標(biāo)：反應(yīng)熱，烙變二學(xué)習(xí)過程f熱能能量:變化1電能

4、I光能1:引言:我們知道：一個化學(xué)反應(yīng)過程中，除了生成了新物質(zhì)外，還有，放熱反應(yīng):化學(xué)反應(yīng)L吸熱反應(yīng):思考1、你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng)？能作一個簡單的總結(jié)嗎？活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)反應(yīng)物具有的總能量>生成物具有的總能量2、你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是吸熱反應(yīng)？能作一個簡單的總結(jié)嗎？多數(shù)的分解反應(yīng)、氯化俊固體與氫氧化銀晶體的反應(yīng)、水煤氣的生成反應(yīng)、炭與二氧化碳生成一氧化碳反應(yīng)物具有的總能量<生成物具有的總能量當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時：我們知道：一個化學(xué)反應(yīng)同時遵守質(zhì)量守恒定律和能量守恒，那么一個反應(yīng)中的質(zhì)量與能量有沒有關(guān)系呢？有能

5、量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。能量的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。那么化學(xué)反應(yīng)中能量到底怎樣變化2:反應(yīng)熱火含變化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會有能量的變化？（用學(xué)過的知識回答）化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，形成新的化學(xué)鍵，從新組合成生成物的分子的過程。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需要放出能量。而一般化學(xué)反應(yīng)中，舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的，而這個差值就是反應(yīng)中能量的變化。所以化學(xué)反應(yīng)過程中會有能量的變化。反應(yīng)熱火含變化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可以熱量（或換算成相應(yīng)的熱量）來表述，叫做反應(yīng)熱，又稱為烙變&qu

6、ot;。符號：AH,單位：kJ/mol或kJ?mol-1?H為一|為放熱反應(yīng)？H為T|為吸熱反應(yīng)思考：能量如何轉(zhuǎn)換的？能量從哪里轉(zhuǎn)移到哪里？體系的能量如何變化？升高是降低？環(huán)境的能量如何變化？升高還是降低？規(guī)定放熱反應(yīng)的AH為一II,是站在誰的角度？體系還是環(huán)境反應(yīng)過程（I）反應(yīng)過程3）吸熱反應(yīng)AH為“磁AH>0放熱反應(yīng)AH為"T或AH0?H=E（生成物的總能量）一E（反應(yīng)物的總能量）?H=E（反應(yīng)物的鍵能）一E（生成物的鍵能）3:練習(xí)1)1molC與1molH2O(g)反應(yīng)失成lmolCO(g)和1molH2(g),需要吸收131.5kJ的熱量,該反應(yīng)的反應(yīng)熱為H=kJ/mo

7、lo2）拆開lmolH-H鍵>lmolN-H鍵、lmolN三N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為,1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為。3、H2+F2=2HFH2+Cl2=2HCl預(yù)測當(dāng)生成2molHF和2molHCl時，哪個反應(yīng)放出的熱量多？HCNOF£1436C415331N3S9293O465343201138F5684N6272IH4157CC?620OO7CX若干化學(xué)鍵的鍵能（kJ/mol,25C）1、下列說法正確的是A、需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B、放熱的反應(yīng)在常溫下

8、一定很易發(fā)生C、反應(yīng)是放熱的還是吸熱的必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小D、吸熱反應(yīng)在一定的條件下也能發(fā)生72、反應(yīng)C（石墨）-C（金剛石）是吸熱反應(yīng)，由此可知?A、石墨比金剛石更穩(wěn)定?B、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化?C、金剛石比石墨穩(wěn)定?D、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第二課時)一學(xué)習(xí)目標(biāo)：書寫表示化學(xué)反應(yīng)熱的化學(xué)方程式二學(xué)習(xí)過程1.復(fù)習(xí)回憶1)、催化劑為什么能夠加快反應(yīng)速度？2)、什么是有效碰撞、活化分子、活化能？3)、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因？4)、你了解即熱飯盒嗎？知道是什么原理嗎？5)、什么是反應(yīng)熱(火含變)2.引入閱讀課本：例1與例2與化學(xué)方程式

9、相比，熱化學(xué)方程式有哪些不同？正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點？3、熱化學(xué)方程式的書寫1)熱化學(xué)方程式定義：表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式。2)正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意：(1)書寫熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)的溫度和壓強，(為什么？)而常溫、常壓可以不注明，即不注明則是常溫、常壓。(2)標(biāo)出了反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)，(為什么要標(biāo)出？)(3)寫出了反應(yīng)熱，還注明了TII,-11(4)方程式中的計量系數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。4.注意點：反應(yīng)物和生成物前的系數(shù)它代表了什么？在方程式中？H它表示了什么意義？H的值與什么有關(guān)系？熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù)，表示對應(yīng)物質(zhì)的

10、物質(zhì)的量。?H(KJ/mol)它表示每摩爾反應(yīng)所放出的熱量，？H的值與方程式中的計量系數(shù)有關(guān)，即對于相同的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其?H不同。例題1、當(dāng)1mol氣態(tài)也與1mol氣態(tài)02反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl,放出184.6KJ的熱量，請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。2.寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式1)1molN2(g)與適量Q(g)反應(yīng)生成NO(g),需吸收68kJ的熱量；2) 2molCu(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成CuO(s),放出314kJ熱量；3) 1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量，寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式。4) 4gCO在氧氣中燃燒生成CQ,放出9.6kJ熱量，寫出CO

11、燃燒的熱化學(xué)方程式。5)在一定條件下，氫氣和甲烷燃燒的化學(xué)方程式為：CH4(g)+202(g)=co2(g)+2H2o(i)；rH=-890kJ/mol由1mol氫氣和2mol甲烷組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時放出的熱量為多少。6、在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學(xué)方程式為：2H2(g)+O2(g)=2H20(l);?H=-572kJ/molC3H8(g)+502(g)=3C02(g)+4H20(l);?H=-2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ,則氫氣和丙烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:17、已知(1) H2(g)+1/20

12、2(g)=H2O(g)AH1=akJ/mol(2) 2+(g)+%(g)=2+0(g)AH2=bkJ/mol(3) H2(g)+1/202(g)=H2OAH3=ckJ/mol(4) 2H2(g)+Q(g)=2也0(l)打=dkJ/mol則a、b、c、d的關(guān)系正確的是AC。Aa<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>08.若2.6g乙快(C2H2,氣態(tài))完全燃燒生成液態(tài)水和CQ(g)時放熱130kJ。則乙快燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H2(g)+5/2O2(g)=2C0(g)+也0(l)AH=-1300kJ/mol2c2H2(g)+502(g)=4CQ

13、(g)+2H2O(l)AH=2600kJ/mol第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第三課時)一學(xué)習(xí)目標(biāo)：燃燒熱，中和熱，能源二學(xué)習(xí)過程1、燃燒熱什么是燃燒熱？是不是物質(zhì)燃燒放出的熱量就叫燃燒熱呢？1)定義：在25C,101kPa時,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。燃燒熱通?？捎蓪嶒灉y得。2)在理解物質(zhì)燃燒熱的定義時，要注意以下幾點：理研究條件：25C,101kPa?反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。?燃燒物的物質(zhì)的量：1mol迎研究內(nèi)容：放出的熱量。(AH<0,單位kJ/mol)您在未有特別說明的情況下，外界壓強一般指25C,101kPa.所謂完全

14、燃燒也是完全氧化，它是指物質(zhì)中的下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的穩(wěn)定物。如：C一C殳(g)、H-H20(l)、Sfso2(g)練習(xí)1分析以下幾個熱化學(xué)方程式，哪個是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時的燃燒熱的？為什么？A.C(s)+O=CO(g);AH=110.5kJ/molB.C(s)+02(g)=C(2(g)；AH=393.5kJ/molC.2H2(g)+Q(g)=2H2O(l);AH=-571.6kJ/molD.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);AH=241.8kJ/mol你能根據(jù)題中信息寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式嗎？由于計算燃燒熱時，可燃物質(zhì)是以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)來計算的，所以熱化學(xué)方程

15、式的化學(xué)計量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。2、燃燒熱的計算及應(yīng)用例題1.在101kPa時，1molC"完全燃燒生成C。和液態(tài)H2O,放出890.3kJ的熱量，CH4的燃燒熱為多少？1000LCH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少？CH4的燃燒熱為890.3kJ/mol,1000LCQ(標(biāo)準(zhǔn)狀況)完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3.97X104kJ2.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：0H120s(s)+6c2(g)=6C©(g)+60(l)AH=2800kJ/mol葡萄糖在人體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。計算100g葡萄糖在人體中完全氧化時所

16、產(chǎn)生的熱量。2、中和熱1)定義：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱。2)中和熱的表示：h+(aq)+OH"(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/mol。3)要點條件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子。反應(yīng)物：(強)酸與(強)堿。中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)。生成1mol水，中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+和OH化合生成H20,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。放出的熱量：57.3kJ/mol例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H=-57.3kJ/mol,求下列中和反應(yīng)中放出的熱量。

17、(1)用20gNaOH!稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出kJ的熱量。(2)用2mol+SQ配稀溶液跟足量稀NaO欣應(yīng)，放出kJ的熱量。燃燒熱中和熱相同點能量變化H不同點反應(yīng)物的量生成物的量反應(yīng)熱的含義3燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系4、能源1)什么是能源？能源的作用？就是能提供能量的自然資源，包括化石燃料(煤、石油、天然氣)、陽光、風(fēng)力、流水、潮汐以及柴草等。？能源的開發(fā)和利用可以用來衡量一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。2)當(dāng)今世界上重要的能源是什么？怎樣解決能源枯竭問題？節(jié)約能源的重要措施是什么？什么是新能源？化石燃料：煤、石油、天然氣解決的辦法：開源節(jié)流；即開發(fā)新能源，節(jié)約現(xiàn)有能源，提高能源

18、的利用率。措施：科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的利用率。新能源：太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物能?)相關(guān)思考題：燃料充分燃燒的條件是什么？.燃料燃燒時，若空氣過量或不足，會造成什么后果？為什么固體燃料要粉碎后使用？煤在直接燃燒時會產(chǎn)生SQ、氮氧化物及煙塵等，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量且易導(dǎo)致酸雨、溫室效應(yīng)等，從而使環(huán)境受到嚴(yán)重污染，故通過清潔煤技術(shù)(如煤的液化和氣化，以及實行煙氣凈化脫硫等)，大大減少燃煤對環(huán)境造成的污染，勢在必行。提高煤燃燒的熱利用率、開發(fā)新的能源也是大勢所趨。第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第四課時)一學(xué)習(xí)目標(biāo)：蓋斯定律及其應(yīng)用二學(xué)習(xí)過程1.引入：如何測出這個反應(yīng)的反應(yīng)熱：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)C(s)+1/2O2(g)=CO(g)AH1=?C(s)+O2(g)=CO2(g)AH3=-393.5kJ/mol+=，則AH1+=A*所以，AHi=AH3-AH2AHi=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol2 .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?；瘜W(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