高中化学反应的热效应第1课时教学设计

这是一份高中化学反应的热效应第1课时教学设计，共4页。教案主要包含了核心素养发展目标，教学重难点，教学方法，教学过程等内容，欢迎下载使用。
一、核心素养发展目标
1.能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。
2.能辨识化学反应中的能量转化形式，正确理解反应热和焓变的概念。
3.会正确书写热化学方程式。
二、教学重难点
重点：1.化学反应中能量变化的本质；
2.正确书写热化学方程式。
难点：正确书写热化学方程式。
三、教学方法
探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】问题导入：物理上，内能定义是什么？
【生】物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
【讲解】化学上：对物质的量确定的体系而言，其中物质的各种能量的总和称为内能，它受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。
被研究的物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。
科学研究表明，物质内能的绝对值无法直接测得，但内能的变化可以通过变化过程中体系吸收（或放出）的热和对内（或对外）所做的功的形式表现出来。
焓是与内能有关的物理量，用符号H表示。
焓的数值的变化称为焓变，即为ΔH
化学反应eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(物质变化：获得新物质,能量变化\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(表现形式主要是吸收或释放热量,获取能源))))
物质变化是基础，能量变化有热能、电能、光能等形式。另外热能有释放和吸收两种。
【讲解】在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。
【问】此概念如何理解？
【生】即：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
【讲解】体系内能改变，从而产生反应热，在化工生产和科学实验中，化学反应通常是在敞口容器中进行的，反应体系的压强与外界压强相等，即反应是在恒压条件下进行的。
故产生反应热即等压反应热，为焓变。
【展示】
【展示】化学反应过程中的能量变化
【问】常见的吸热反应和放热反应有哪些？
【生】吸热反应：
Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体的反应
多数分解反应
某些需要持续加热的反应
放热反应：中和反应、燃烧、多数化合反应、
铝热反应、自发的氧化还原反应
……
【讲解】微观分析
化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
键能：在25 ℃和101 kPa下，断开1 ml 气态分子AB(g)中的共价键，使其生成气态原子 A(g)和 B(g)所吸收的能量。
【展示】H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) 微观过程
【生】∆H＝−183 kJ/ml
【问】依据信息估算2 ml H2(g) 和1 ml O2(g) 反应生成2 ml H2O(g) 的反应热∆H＝？
【生】∆H＝−483.6 kJ/ml
【讲解】能够表示反应热的化学方程式叫热化学方程式。
不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
【生】根据相关步骤书写热化学方程式
热化学方程式的书写方法（以氢气燃烧为例）
1、写出相应的化学方程式。热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数。
2、标注反应的温度和压强。
没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
3、标注各物质聚集状态。
在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。
4、标注ΔH的正负。
化学方程式后面空一格标注ΔH，若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”(“＋”可省略不写)。
5、计算ΔH的数值。根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH的数值。ΔH单位是kJ·ml－1。
【强化巩固】判断正误并说明原因
【生】独立完成并交流结果
【强化巩固】25 ℃、101 kPa下，强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O(l)时，放出57.3 kJ的热量，其热化学方程式可表示为:___________ 。
【生】H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
【讲解】若一个反应的焓变ΔH＝a kJ·ml－1，则其逆反应的焓变ΔH＝－a kJ·ml－1。
常见的几种ΔH大小比较方法
1、如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍
举例
2、同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同。
在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，反应热大小亦不相同。
举例
3、晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同
举例
4、根据反应进行的程度比较反应热大小
①其他条件相同，燃烧越充分，放出的热量越多，ΔH越小。
举例
②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。
举例
【课堂小结】师生共同完成。
反应热、焓变
化学反应热效应原因
三、热化学方程式
【课堂练习】
1、N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 ml N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A.eq \f(1,2)N2H4(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===eq \f(1,2)N2(g)＋H2O(g) ΔH＝267 kJ·ml－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·ml－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝534 kJ·ml－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－133.5 kJ·ml－1
答案：B
2、反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
答案：D