化学选修4 化学反应原理第三节 化学反应热的计算第2课时教案设计

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【教学设计】选修四 第一章化学反应与能量第三节                  化学反应热的计算（2）一、教材分析：化学计算是运用数学工具从“量”的方面来研究物质及其变化的规律，化学知识是化学计算的基础。通过前面的学习，学生已经知道了化学反应中反应物和生成物之间的质量关系、物质的量的关系等，在这一节里，将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这既是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。这一节的内容实际上是前面所学知识和技能的综合运用，涉及了有关的物理量及各物理量间的换算，综合性较强，但属基础知识的综合，与课程标准的要求是一致的。【例1】是依据反应热的概念、钠的摩尔质量，利用热化学方程式即可求解。【例2】要求理解燃烧热的计量是以燃烧1 mol可燃物作为标准的，并将1 kg C2H5OH转换成物质的量，通过逆向思维来求解。【例3】是对盖斯定律的应用。二、教学目标：1．知识目标：①掌握反应热计算的几种常见方法。②了解反应热计算的常见题型。2．能力目标：综合运用反应热和盖斯定律的知识解决能量变化的实际问题3．情感态度和价值观目标：通过计算某些物质燃烧时的△H数值，进一步认识煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，唤起学生对资源利用和环境保护的意识和责任感。三、教学重点难点：反应热的计算，盖斯定律的应用四、学情分析：进行有关燃烧热计算时，要强调燃烧热规定以1 mol纯物质为标准，因此须注意热化学方程式中物质的化学计量数和反应的ΔH相对应（物质的化学计量数常出现分数的形式）。同时还要注意物质的量、物质的质量、气体的体积等之间的换算关系，但关键还是应强调以1 mol物质完全燃烧作标准来进行计算。有关反应热的计算与有关物质的量的计算联系很紧密，在计算过程中要注意培养学生综合运用知识的能力。可适当补充一些不同类型的习题作为课堂练习，发现问题并及时解决。不仅巩固、落实了知识和计算技能，还能通过计算的结果说明这些物质燃烧时，其ΔH的数值都很大。五、教学方法：读、讲、议、练，启发式，探究式相结合六、课前准备：学生课前自学填写学案七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查，总结疑惑（二）情景导入，展示目标（三）合作探究，精讲点拨探究二：反应热的计算例1、利用热化学方程式求解归纳总结：各物质的n之比等于△H之比例2、利用燃烧热求解归纳总结：Q=燃烧热× n例3、运用盖斯定律求解（四）反思总结，当堂检测：1、（题型一： 已知一定量的物质参加反应放出的热量，计算反应热，写出其热化学反应方程式。）将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。解析：0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：。由于1mol水汽化需吸热44kJ，则3mol液态水全部汽化应吸热：，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：。2．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是                                       A. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)；  ΔH＝－2b kJ / molB. C2H2(g)＋5/2O2(g)＝2CO2(g)＋H2O(l)；  ΔH＝2b kJ / molC. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)；  ΔH＝－4b kJ / molD. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)；  ΔH＝b kJ / mol解析：以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；该反应放热，△H应为负值；生成1mol二氧化碳气体，放出热量 bkJ，则又生成4mol二氧化碳气体，放出热量4bkJ 。 答案：A。3、（题型二：利用盖斯定律求反应热）科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。（1）（s，白磷）+      （2）     则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________（填“高”或“低”）。 解析：依题意求：；可设计如下反应过程：；据盖斯定律有=（-2983.2+4×738.5）kJ/mol=-29.2kJ/mol，即；。白磷转化为红磷是放热反应，稳定性比红磷低（能量越低越稳定）。4．由金红石TiO2制取单质Ti，涉及到的步骤为：：TiO2TiCl4Ti  已知：① Cs＋O2g＝CO2g；         H＝3935 kJ·mol1 ② 2COg＋O2g＝2CO2g；           H＝566 kJ·mol1 ③ TiO2s＋2Cl2g＝TiCl4s＋O2g；    H＝+141 kJ·mol1 则TiO2s＋2Cl2g＋2Cs＝TiCl4s＋2COg的H＝              。答案：80 kJ·mol15、（题型三：根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应热的计算或比较大小）已知下列两个热化学方程式：H2 (g) + 1/2 O2(g) == H2O (l) H＝285.8 kJ·mol1  C3H8(g)+5O2(g) == 3 CO2(g) +4H2O (l) H＝2220.0 kJ·mol1实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气和丙烷的体积比是_______，两者放出的热量之比约为_____A、1：3    B、3：1     C、1：4    D、5：13解法一：十字交叉法解法二：估算排除法答案：BD6．已知：；；欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为A. 2:3.25     B. 12:3.25    C. 1:1    D. 393.5:241.8解析：由题意可列得方程   答案： B7、（题型四：反应热大小比较） 在同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是A.            B.                     C.                       D.                解析：反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关，与反应物物质的量的多少有关，与反应物和生成物的聚集状态有关，还与反应时的外界条件有关。A选项：生成物的状态不同，由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热多即；B选项：反应物的状态不同，由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即；C选项：生成物的种类不同，由于CO与O2反应生成CO2要放出热量，故；D选项：反应物的物质的量不同，前一反应的物质的量是后一反应的物质的量的2倍，故，即。答案选A、C。　8．CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。
　　化学键          C－H   C＝C   C－C   H－H
　　键能（kJ/mol） 414.4   615.3  347.4   435.3试计算该反应的反应热
解析：（题型五：利用键能计算反应热）
方法：ΔH=∑E(反应物)－∑E（生成物），即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。
ΔH =[6E(C－H)＋E(C－C)]－[E(C＝C)＋4E(C－H)＋E(H－H)]=(6×414.4＋347.4)kJ/mol－(615.3＋4×414.4＋435.3)kJ/mol=＋125.6 kJ/mol　　这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ/mol。（五）发导学案，布置预习九、板书设计第三节 化学反应热的计算（2）二、反应热的计算例1、利用热化学方程式求解：各物质的n之比等于△H之比例2、利用燃烧热求解：Q=燃烧热× n例3、运用盖斯定律求解十、教学反思本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点难点疑点考点探究点以及学生学习过程中易忘易混点等，最好进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。本节课时间45分钟，其中情景导入展示目标检查预习5分钟，合作探究精讲点拨10分钟左右，反思总结当堂检测10分钟左右，其余环节20分钟，能够完成教学内容。在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步！十一、参考答案：见学案