高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一章 化学反应的热效应第一节 反应热教学设计

第一章 化学反应的热效应

  第一节 反应热

  教学设计

教学目标

1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。

2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少取决于反应物和生成物的量。

3、了解反应热和焓变的含义。

4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。

5、了解燃烧热的概念，并掌握有关燃烧热的计算。

教学重难点

1.重点：

（1）理解化学反应中物质变化和能量变化的实质。

（2）学会从微观角度认识化学反应的反应热及焓变。

（3）理解中和热和燃烧热的概念。

2.难点：

（1）吸热反应与放热反应的判断。

（2）热化学方程式的书写。

教学过程

一、导入新课

[投影]展示图片：开矿爆破、乙炔与氧气反应放出的热量用于切割金属。

[导入]化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用（如图），那么，在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？带着问题跟老师一起来做一个实验来测定反应热。

二、讲授新课

知识点一 反应热及其测定

[教师活动]以盐酸与氢氧化钠的放热反应为例，请学生们设计实验测定此反应的反应热，选择最佳的方案进行实验。

[学生活动]进行实验，记录数据，处理数据，得出结论，分析实验误差，提出实验中应注意的事项。

[实验结论]大量实验测得，在25 C和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3kJ的热量。

[思考]在上述过程中，注意事项有哪些？

[投影并讲解]注意事项：（1）要使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干

（2）减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。盖板上的两个孔不要开得过大，只要能正好使温度计和玻璃搅拌棒通过即可。要一次性、迅速地将NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好及时观察温度上升情况

（3）操作规范、读数准确

①所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空气中的CO2，导致浓度不准，影响实验结果。

②要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温后，才能使用，且中和后的温度一定要记混合溶液的最高温度

③温度计的水银球要完全浸没在溶液中，且不能靠在容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，要随时读取温度值，以提高所测温度的精确度

④量取液体体积时读数要准确

⑤要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应

知识点二 反应热与焓变

[过渡]化学反应过程中为什么会有能量的变化？（用学过的知识回答）

[学生活动]学生思考并回答。

[讲解]化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。

[讲解]化学反应前后体系的内能（符号为U）发生了变化。内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。为了描述等压条件下的反应热，科学上引人了一个与内能有关的物理量一焓，用符号H表示。研究表明，在等压条件下，进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，用ΔH来表示。

[提问]焓变如何计算呢？

[学生活动]学生思考并回答。

[小结]③计算表达式：ΔH= H生成物－H反应物（宏观）

[师]在一定条件下，判断某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（ΔH）决定.焓增加——吸热（反应）——表示为" + "或ΔH>0；

焓减少——放热（反应）——表示为"－"或ΔH<0 。

[提问]化学反应过程中所释放或吸收的热量，称为该反应的热效应，简称反应热。那么反应热和焓变有什么关系呢？

[师]恒压下：焓变=反应热；常用焓变表示反应热。

知识点三 放热反应与吸热反应

[过渡]热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。例如，燃料的燃烧、酸与碱的中和反应等会放出热量，属于放热反应。而有些反应，如工业上煅烧石灰石的反应等会吸收热量，属于吸热反应。那么对于放热反应和吸热反应有什么不同点呢？

[学生活动]小组思考并讨论

[投影]放热反应和吸热反应的比较

[师]在我们学过的化学反应中有哪些是放热反应，又有哪些是吸热反应呢？我们一起来看一下。

[投影]常见的放热反应和吸热反应

[师]从宏观角度分析，我们知道化学反应产生的热量与反应物、生成物的总能量有关，那么反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应，ΔH<0；反应物的总能量低于生成物的总能量，反应为吸热反应，ΔH＞0。

[师]从微观角度来看，化学反应过程是原子重新组合的过程,反应物分子内化学键的断裂需要吸收能量,生成新物质时形成新的化学键要放出能量。两者的能量差,就决定了能量的变化。

知识点四 热化学方程式

[师]化学反应一般都有反应热，那么什么是化学反应热？如何表示？如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化？

[投影]展示热化学方程式的定义及意义。

[强调]热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，因此可以是整数或简单分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同，即△H 的值与化学计量数成正比。

知识点五 燃烧热

[过渡]由于反应的情况不同，反应热可分为多种。其中，与燃料品质相关的燃烧热在实际中应用较广。

[讲解]在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位是kJ/mol。燃烧热通常利用量热计由实验测得。例如，实验测得在25 ℃和101 kPa时，1 mol 氢气完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，这就是氢气的燃烧热。

[强调]

①研究条件：101 kPa

②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。

③燃烧物的物质的量：1 mol

④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位：kJ/mol）

板书设计

1.1 反应热

一、反应热及其测定

二、反应热与焓变

1、焓和焓变

2、反应热

三、放热反应与吸热反应

四、热化学方程式

1、定义

2、热化学方程式表示的意义

五、燃烧热

1、定义

2、意义