高二化學(xué)：《化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算》教案（新人教版必修1）4

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111 【教學(xué)設(shè)計(jì)】 學(xué)校：臨清實(shí)驗(yàn)高中 學(xué)科：化學(xué) 編寫人：李寧 審稿人：李麗 選修四 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（2） 一、教材分析： 化學(xué)計(jì)算是運(yùn)用數(shù)學(xué)工具從“量”的方面來研究物質(zhì)及其變化的規(guī)律，化學(xué)知識是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)。通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系、物質(zhì)的量的關(guān)系等，在這一節(jié)里，將進(jìn)一步討論在特定條件下，化學(xué)反應(yīng)中能量變化以熱效應(yīng)表現(xiàn)時(shí)的“質(zhì)”“能”關(guān)系，這既是理論聯(lián)系實(shí)際方面的重要內(nèi)容，對于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)規(guī)律和特點(diǎn)也具有重要意義。這一節(jié)的內(nèi)容實(shí)際上是前面所學(xué)知識和技能的綜合運(yùn)用，涉及了有關(guān)的物理量及各物理量間的換算，綜合性較強(qiáng)，但屬基礎(chǔ)知識的綜合，與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是一致的?！纠?】是依據(jù)反應(yīng)熱的概念、鈉的摩爾質(zhì)量，利用熱化學(xué)方程式即可求解?！纠?】要求理解燃燒熱的計(jì)量是以燃燒1 mol可燃物作為標(biāo)準(zhǔn)的，并將1 kg C2H5OH轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的量，通過逆向思維來求解?！纠?】是對蓋斯定律的應(yīng)用。 二、教學(xué)目標(biāo)： 1．知識目標(biāo)：①掌握反應(yīng)熱計(jì)算的幾種常見方法。 ②了解反應(yīng)熱計(jì)算的常見題型。 2．能力目標(biāo)：綜合運(yùn)用反應(yīng)熱和蓋斯定律的知識解決能量變化的實(shí)際問題 3．情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：通過計(jì)算某些物質(zhì)燃燒時(shí)的△H數(shù)值，進(jìn)一步認(rèn)識煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的化石燃料，喚起學(xué)生對資源利用和環(huán)境保護(hù)的意識和責(zé)任感。 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：反應(yīng)熱的計(jì)算，蓋斯定律的應(yīng)用 四、學(xué)情分析： 進(jìn)行有關(guān)燃燒熱計(jì)算時(shí)，要強(qiáng)調(diào)燃燒熱規(guī)定以1 mol純物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)，因此須注意熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和反應(yīng)的ΔH相對應(yīng)（物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)的形式）。同時(shí)還要注意物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、氣體的體積等之間的換算關(guān)系，但關(guān)鍵還是應(yīng)強(qiáng)調(diào)以1 mol物質(zhì)完全燃燒作標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行計(jì)算。有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算與有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算聯(lián)系很緊密，在計(jì)算過程中要注意培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力?？蛇m當(dāng)補(bǔ)充一些不同類型的習(xí)題作為課堂練習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決。不僅鞏固、落實(shí)了知識和計(jì)算技能，還能通過計(jì)算的結(jié)果說明這些物質(zhì)燃燒時(shí)，其ΔH的數(shù)值都很大。 五、教學(xué)方法：讀、講、議、練，啟發(fā)式，探究式相結(jié)合 六、課前準(zhǔn)備：學(xué)生課前自學(xué)填寫學(xué)案 七、課時(shí)安排：1課時(shí) 八、教學(xué)過程 （一）預(yù)習(xí)檢查，總結(jié)疑惑 （二）情景導(dǎo)入，展示目標(biāo) （三）合作探究，精講點(diǎn)撥 探究二：反應(yīng)熱的計(jì)算 例1、利用熱化學(xué)方程式求解 歸納總結(jié)：各物質(zhì)的n之比等于△H之比 例2、利用燃燒熱求解 歸納總結(jié)：Q=燃燒熱 n 例3、運(yùn)用蓋斯定律求解 （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測： 1、（題型一： 已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量，計(jì)算反應(yīng)熱，寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式。）將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________。又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是_____________kJ。 解析：0.3mol乙硼烷完全燃燒生成液態(tài)水放出649.5kJ熱量，則1mol乙硼烷完全燃燒放出的熱量為：因此乙硼烷燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：。由于1mol水汽化需吸熱44kJ，則3mol液態(tài)水全部汽化應(yīng)吸熱：，所以1mol乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水時(shí)放熱：，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水放出熱量是：。 2．已知充分燃燒a g乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 A. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)； ΔH＝－2b kJ / mol B. C2H2(g)＋5/2O2(g)＝2CO2(g)＋H2O(l)； ΔH＝2b kJ / mol C. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)； ΔH＝－4b kJ / mol D. 2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)； ΔH＝b kJ / mol 解析：以上各式中化學(xué)計(jì)量數(shù)及物質(zhì)狀態(tài)標(biāo)注都正確；該反應(yīng)放熱，△H應(yīng)為負(fù)值；生成1mol二氧化碳?xì)怏w，放出熱量 bkJ，則又生成4mol二氧化碳?xì)怏w，放出熱量4bkJ 。 答案：A。 3、（題型二：利用蓋斯定律求反應(yīng)熱） 科學(xué)家蓋斯曾提出：“不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成，這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的?！崩蒙w斯定律可測某些特別反應(yīng)的熱效應(yīng)。 （1）（s，白磷）+ （2） 則白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式_____________。相同的狀況下，能量較低的是_________；白磷的穩(wěn)定性比紅磷___________（填“高”或“低”）。 解析：依題意求：；可設(shè)計(jì)如下反應(yīng)過程：；據(jù)蓋斯定律有=（-2983.2+4738.5）kJ/mol=-29.2kJ/mol，即；。白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)，穩(wěn)定性比紅磷低（能量越低越穩(wěn)定）。 4．由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為：： TiO2TiCl4Ti 已知：① C(s)＋O2(g)＝CO2(g)； DH＝-393.5 kJmol-1 ② 2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)； DH＝-566 kJmol-1 ③ TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)； DH＝+141 kJmol-1 則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的DH＝ 。 答案：-80 kJmol-1 5、（題型三：根據(jù)一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)放出的熱量（或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式），進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算或比較大?。? 已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式： H2 (g) + 1/2 O2(g) == H2O (l) DH＝-285.8 kJmol-1 C3H8(g)+5O2(g) == 3 CO2(g) +4H2O (l) DH＝-2220.0 kJmol-1 實(shí)驗(yàn)測得氫氣和丙烷的混合氣體共5 mol，完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則混合氣體中氫氣和丙烷的體積比是_______，兩者放出的熱量之比約為_____ 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：BD 6．已知：； ；欲得到相同的熱量，需分別燃燒固體碳和氫氣的質(zhì)量比約為 A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8 解析：由題意可列得方程 答案： B 7、（題型四：反應(yīng)熱大小比較） 在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中，的是 A. B. C. D. 解析：反應(yīng)熱數(shù)值的大小與反應(yīng)物、生成物的種類有關(guān)，與反應(yīng)物物質(zhì)的量的多少有關(guān)，與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)，還與反應(yīng)時(shí)的外界條件有關(guān)。A選項(xiàng)：生成物的狀態(tài)不同，由于從氣態(tài)水到液態(tài)水會放熱，所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱多即；B選項(xiàng)：反應(yīng)物的狀態(tài)不同，由于從固態(tài)硫到氣態(tài)硫要吸熱，所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多，即；C選項(xiàng)：生成物的種類不同，由于CO與O2反應(yīng)生成CO2要放出熱量，故；D選項(xiàng)：反應(yīng)物的物質(zhì)的量不同，前一反應(yīng)的物質(zhì)的量是后一反應(yīng)的物質(zhì)的量的2倍，故，即。答案選A、C。 　8．CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。 　　化學(xué)鍵 C－H C＝C C－C H－H 　　鍵能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱 解析：（題型五：利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱） 方法：ΔH=∑E(反應(yīng)物)－∑E（生成物），即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差。常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能常用E表示，單位是kJ/mol。 ΔH =[6E(C－H)＋E(C－C)]－[E(C＝C)＋4E(C－H)＋E(H－H)]=(6414.4＋347.4)kJ/mol－(615.3＋4414.4＋435.3)kJ/mol=＋125.6 kJ/mol　　這表明，上述反應(yīng)是吸熱的，吸收的熱量為125.6 kJ/mol。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案，布置預(yù)習(xí) 九、板書設(shè)計(jì) 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（2） 二、反應(yīng)熱的計(jì)算 例1、利用熱化學(xué)方程式求解：各物質(zhì)的n之比等于△H之比 例2、利用燃燒熱求解：Q=燃燒熱 n 例3、運(yùn)用蓋斯定律求解 十、教學(xué)反思 本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)難點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘易混點(diǎn)等，最好進(jìn)行當(dāng)堂檢測，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。本節(jié)課時(shí)間45分鐘，其中情景導(dǎo)入展示目標(biāo)檢查預(yù)習(xí)5分鐘，合作探究精講點(diǎn)撥10分鐘左右，反思總結(jié)當(dāng)堂檢測10分鐘左右，其余環(huán)節(jié)20分鐘，能夠完成教學(xué)內(nèi)容。 在后面的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課，爭取設(shè)計(jì)的更科學(xué)，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，也希望大家提出寶貴意見，共同完善，共同進(jìn)步！ 十一、參考答案：見學(xué)案 111