2021届高三化学 第一节 化学反应的焓变复习教案

江苏省邳州市第二中学高三化学 第一节 化学反应的焓变复习教案

本节教材在学习了化学反应中的能量变化的知识基础上，对反应热进一步深化认识，引入含的定义，再进一步分析化学反应中的物质的焓变，最后用热化学方程式表示出反应中涉及物质变化及焓变。

一、教学目标

1．知识与技能

（1）化学反应中物质变化和能量变化的实质学会从微观角度认识化学反应的反应热及焓变。

(2)了解焓的定义，了解化学过程中的焓变，掌握热化学方程式的书写。

（3）掌握盖斯定律及焓变的简单计算。

2．过程与方法

(1)学习通过过程分析的方法，运用抽象与概括、对比异同点进行思维加工，形成概念。

(2)提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。

3．情感态度与价值观

(1)激起探索未知知识的兴趣，体验探究未知世界的乐趣。

(2)体验概念的形成过程，感受理论知识的科学美。

(3)增强认识科学世界的信心。

二、教学分析

    本课时的重点、难点放在对焓的理解及热化学方程式的书写上。    

三、重点、难点

1．知识上的重点、难点

 教学重点：焓、焓变的含义；焓变与化学反应吸热、放热的关系；热化学方程式的书写。

 知识难点：焓的概念的理解；热化学方程式的书写。

2．方法上的重点、难点

    学习焓以及焓变这些比较抽象的概念，要通过具体实例提出问题、分层剖析、形成概念。

四、教学方法

    探究法，引申法，问答法，阅读法，讲练法。

五、教学过程设计

【引入课题】我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有

思考

1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？

活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量

2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？

多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳

反应物具有的总能量 <   生成物具有的总能量

当能量变化以热能的形式表现时：

我们知道：一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒，那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢？

有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础，二者密不可分，但以物质为主。

能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化

一 、化学反应的反应热

反应热: 当化学反应的反应物与生成物的温度相同时，化学反应释放或吸收的能量称为

该反应在此温度下的热效应，简称反应热。

表示符号：通常用符号Q表示，当Q＞0时表示反应放热，当Q＜0时，表示反应吸热。

【活动探究】测定中和反应的反应热

中和热:   在稀溶液中,酸与碱中和反应时生成1molH2O,这时的反应热叫中和热.

测定原理  (测量       计算   )

药品:    50ml 0.50mol∕L的   HCl + 50ml 0.50mol∕L的   NaOH

方法:   通过先测量稀的强酸与强碱发生中和反应的反应热,然后计算酸碱反应的中和热.

H + (aq)  +  OH_ (aq)  =   H2O             

                   0.025mol       0.025mol    0.025mol   测定值△H1

思考：

我们取一定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应，哪些数据可以帮助我们测出

它们的反应热呢？请大家讨论回答。

Q =m c Δt            ①

Q:中和反应放出的热量。

m：反应混合液的质量。

c：反应混合液的比热容。

Δt：反应前后溶液温度的差值

我们如何得到上述数据呢？

m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c 需要查阅，Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。

[问］酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？

问题讨论] 为什么不直接用100ml 10mol∕L的  HCl  +  100ml 10mol∕L的   NaOH或1000ml   1.0mol∕L的   HCl + 1000ml 1.0mol∕L的   NaOH直接得到1moL的H2O,从而直接测得 中和热呢?

    答: 10mol∕L的  HCl 浓度太大.  1000ml 1.0mol∕L的 体积太大,既浪费,而且体积太大热耗大.使测量值偏小.

简易测定方法:

    大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）

    温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料   或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。

0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液

　为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。

5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

[过渡] 化学反应的反应热是由于反应前后物质所具有的能量不同而产生的。物质所具有的能量是物质的固有性质，科学家们用一个物理量来描述这一性质，这节课我们就来探讨一下这个物理量。  

 二、化学反应的焓变

    1．焓

    (1)含义：用来描述物质所具有的能量这一固有性质的物理量称为焓。

    (2)符号：H

    【质疑】焓是一个定值吗?它受其他因素的影响吗?(学生分析举例，如100°C 的水和

100％的水蒸气，多媒体显示水发生状态变化时的能量变化。)

【阐述】对于一定量的纯物质，在一定的状态(温度、压强)下，焓有确定的数值，它的数

值的大小与物质所具有的能量有关。但是，由于目前人们无法求得物质内部所具有能量的

绝对数值，因此焓的绝对数值也无从确定，只能判断其相对值。

    2．焓变 

(1)定义：产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。

    (2)符号：△H

(3)表达式：△H==(反应产物)一H(反应物)

    【交流研讨】

用一个数学式可以将QP (等压下的反应热)与△H的关系表示为：QP=△H。

    Q与反应吸热、放热的关系我们已经在上节课中详细讨论过，那么，H与反应吸热、放热之间又有什么关系呢?(学生看多媒体投影，交流讨论，回答。)

(4)△H与反应吸热、放热的关系：

    若△H>0即反应产物的焓大于反应物的焓，则Q>0反应是吸收能量的，为吸热反应。

    若△H<O即反应产物的焓小于反应物的焓，则Q<0反应是释放能量的，为放热反应。

【质疑】

 在《化学2(必修)》的学习中我们知道，化学反应的前后总伴随着能量的改变，，我们可以用一个化学方程式来表示这个过程的物质变化，那么，我们是否可以在一个化学方程式中既.把化学反应过程中的物质变化表示出来，又把这一过程中的能量变化表示出来呢?

    【讲述】

    在热化学中，常用热化学方程式把一个化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示

出来。

     3．热化学方程式．

    【思考】

    什么是热化学方程式?如何书写热化学方程式?

    【探讨】

在298 K时，1 mol H2(g)和1/2mol O2(g)反应生成1 mol H20(1)放热285．8 kJ，此反

应的热化学方程式为：H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（g）; △H(298 K)＝－285．8 kJ / mol

     这种表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。

    【观察·思考】

    观察热化学方程式，比较它与我们以前学过的化学方程式有什么不同?在我们书写热

  化学方程式时应该注意什么问题?(学生分组讨论，每四位同学一组。)

    【投影或板书】

    书写热化学方程式时，应注意以下几点：

    ①要在物质的化学式后面用括号注明参加反应的物质的聚集状态。一般用英文字母

g、l、S分别表示物质的气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq来表示。

    ②在△H后要注明反应温度，因为同一反应在不同的温度下进行时其焓变是不同的。

    ③标明△H的“+”与“一”：“+”表示为吸热反应，“～”表示为放热反应。

    ④△H的单位是J·mol_1或kJ·mol_1。其中，mol叫表明参加反应的各物质的物质的

量与化学方程式中各物质的系数相同。可用分数作为各物质的系数。

    ⑤若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则△H

改变符号，但绝对值不变。

    【交流·研讨】

    已知在298 K时，由氢气和氮气反应生成1 mol NH。(g)放热46．11 kJ，将下列化学方程式写成热化学方程式(学生看书来进行练习，找个别学生到黑板上板演)

三、反应焓变的计算

[小组讨论] 如何测出这个反应的反应热：（1）C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?

①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)     ΔH1=?

②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g)  ΔH2=-283.0kJ/mol

③C(s)+O2(g)==CO2(g)       ΔH3=-393.5kJ/mol

学生回答：① + ② = ③    则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3

所以， ΔH1 =ΔH3- ΔH2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol

应用了什么规律？

总结：盖斯定律---不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关

ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？ΔH=ΔH1+ΔH2

盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同.换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关.

因为有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难.此时如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来.

小结