北京人教版化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)原理 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量教材分析 課件（52張）

選修4?化學(xué)反響原理?

第一節(jié)化學(xué)反響與能量的變化第二節(jié)燃燒熱能源第三節(jié)化學(xué)反響熱的計(jì)算第一章化學(xué)反響與能量教材分析

教學(xué)課時(shí)分配第一節(jié)化學(xué)反響與能量變化1課時(shí)第二節(jié)燃燒熱能源1課時(shí)第三節(jié)化學(xué)反響熱的計(jì)算2課時(shí)實(shí)驗(yàn)中和熱測定1課時(shí)單元復(fù)習(xí)檢測1課時(shí)總計(jì)6課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)熱化學(xué)方程式

定量測定定量計(jì)算

反應(yīng)熱反應(yīng)的焓變第一章化學(xué)反響與能量的變化知識(shí)內(nèi)容等溫、等壓不做其他功標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)中和熱的測定蓋斯定律概念引入本專題在模塊中的地位本專題在模塊中處于最根底的地位，化學(xué)反響中的焓變和熵變是判斷化學(xué)反響方向的依據(jù)，溫度對化學(xué)平衡移動(dòng)、電離平衡移動(dòng)、水解平衡移動(dòng)、沉淀溶解平衡的影響。第一章教學(xué)設(shè)計(jì)能量觀的根本內(nèi)涵分子原子具有熱能:分子、原子由于無規(guī)那么〔不碰撞〕運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量。物質(zhì)的存在狀態(tài)與熱能有關(guān)。核外電子按能量上下排布在核外運(yùn)動(dòng)，決定了最外層電子的得、失能力〔也決定了化合價(jià)〕。化學(xué)鍵：原子之間的強(qiáng)烈相互作用，使原子處于能量較低的穩(wěn)定狀態(tài)?！参镔|(zhì)轉(zhuǎn)化必伴隨能量改變。鍵的斷裂與形成需要吸、放熱〕能量觀的根本價(jià)值定量研究化學(xué)反響的熱效應(yīng)?！矠閷?shí)驗(yàn)測定反響熱指明了方向。測溫度差〕預(yù)測元素的金屬性、非金屬性。解釋晶體的物理性質(zhì)和化合物的穩(wěn)定性。解釋影響化學(xué)反響速率的條件。判斷物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向。掌握熱能的表示，了解能源的利用。北京D第一節(jié)化學(xué)反響與能量變化一、反響熱焓變要點(diǎn)：1.反響熱的概念(舉例說明化學(xué)鍵能→反響熱效應(yīng)→吸、放熱反響)2.焓→變簡化后的意義=恒壓下反響的反響熱H3.放熱反響的H為“－〞二、熱化學(xué)方程式要點(diǎn)：1.注明反響時(shí)的溫度、壓強(qiáng)，反響物、產(chǎn)物的狀態(tài)2.化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)可以是分?jǐn)?shù)實(shí)踐活動(dòng)——中和反響反響熱的測定：體驗(yàn)反響熱，了解相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程和方法問題1從宏觀角度〔1〕問題2：化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)是什么？從微觀角度問題3：化學(xué)反響的△H與鍵能的關(guān)系？〔2〕△H=斷鍵的總能-成鍵的總能△H=〔436+243〕-2X431=-183KJ/mol化學(xué)反響中存在熱效應(yīng)，告訴學(xué)生“焓〞是人們?yōu)榱朔奖阌?jì)算反響熱而定義的一個(gè)新物理量，可用反響焓的變化來衡量反響中能量的改變。即這樣描述：在恒壓條件下，反響熱等于反響的焓變，即△H=Q。目標(biāo)就達(dá)成了——會(huì)運(yùn)用焓變，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下根底。提供信息→提出問題→比照的方法→歸納整理→交流匯報(bào)二、關(guān)于熱化學(xué)方程式的教學(xué)充分利用數(shù)據(jù)展開討論，使學(xué)生自主歸納出熱化學(xué)方程式書寫的本卷須知；例12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)；△H=-483.6kJ/mol2H2(g)十O2(g)＝2H2O(l)；△H=-571.6kJ/mol課題1：如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量變化？問題2：為什么反響物相同產(chǎn)物相同，但產(chǎn)生的熱量不同？學(xué)生：物質(zhì)的聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關(guān)，方程式中要注明反響物和生成物的狀態(tài)。例2

學(xué)生：對于相同物質(zhì)的反響，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其△H也不同,且成比例關(guān)系。問題4：熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)的意義？學(xué)生：它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，因此不表示分子個(gè)數(shù)，只表示物質(zhì)的量。問題3：觀察2個(gè)方程式你能得到哪些結(jié)論？提高：相同條件下，在密閉容器中參加1molN2和3molH2，充分反響并到達(dá)平衡時(shí)，放出的熱量_______92.4kJ〔填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕。原因是__________。問題5：體會(huì)如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量變化？1、化學(xué)方程的右邊必須寫上△H，并用“空格〞隔開，△H：吸熱用“+〞，放熱用：“－〞，單位是kJ/mol或J/mol；2、物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài)〔s、l、g、aq不用↓↑〕；3、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示已參加的物質(zhì)的物質(zhì)的量，因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)也可以是簡單分?jǐn)?shù)；4、根據(jù)焓的性質(zhì)，假設(shè)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，那么△H的數(shù)值也加倍；假設(shè)反響逆向進(jìn)行，那么△H改變符號，但數(shù)值不變問題6：討論歸納書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意什么？用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反響A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反響A：4HCl+O22Cl2+2H2O〔1〕：i.反響A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的熱量。①H2O的電子式是。②反響A的熱化學(xué)方程式是。③斷開1molH-O鍵與斷開1molH-Cl鍵所需能量相差約為kJ，H2O中H-O鍵比HCl中H-Cl鍵〔填“強(qiáng)〞或“弱〞〕。熱化學(xué)方程式的書寫鍵能的計(jì)算化學(xué)鍵強(qiáng)弱的比較紅磷P〔S〕和Cl2發(fā)生反響生成PCl3和PCl5，反響過程和能量關(guān)系如下圖〔圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)〕根據(jù)上圖答復(fù)以下問題〔1〕P和Cl2反響生成PCl3的熱化學(xué)方程式；P(g)+3/2Cl2(g)=PCl3(g)ΔH=-306kJ/mol2P(g)+3Cl2(g)=2PCl3(g)ΔH=-612kJ/mol〔2〕PCl5分解生成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式；PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ/mol中和熱測定的教學(xué)過程定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的主要手段之一，它對于學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的培養(yǎng)尤為重要，是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)研究能力的有效手段。國外現(xiàn)代中學(xué)和大學(xué)化學(xué)教材中定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)的比例較大，?化學(xué)反響原理?是十分貼近國外教材的編寫，其中的定量實(shí)驗(yàn)比較多。必修2P34明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹泻蜔釡y溫度變化明確原理、推導(dǎo)定量公式吸收能量物質(zhì)方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅰ方案Ⅱ定什么量？如何定量？如何精確定量？Q=m·c·Δt中和熱測定實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)報(bào)告定量實(shí)驗(yàn)前測對中和熱的理解1、中和熱都屬于反響熱，也用△H表示，是放熱反響△H<0,單位也為kJ/mol2、概念：①在稀溶液中，②酸跟堿發(fā)生中和反響而③生成1molH2O〔l〕，這時(shí)的反響熱叫做中和熱。3、中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、沉淀熱、電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng)4、表示方法〔中學(xué)階段，只討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反響的中和熱〕NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)

H=–57.3kJ/molOH-(aq)+H+(aq)=H2O(l)

H=–57.3kJ/mol明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹泻蜔釡y溫度變化明確原理、推導(dǎo)定量公式吸收能量物質(zhì)方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅰ確保中和反響發(fā)生完全，熱能少損耗方案Ⅱ確保收集數(shù)據(jù)可靠定什么量？如何定量？如何精確定量？中和反響反響熱測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定強(qiáng)酸和強(qiáng)堿在稀溶液中反響生成1molH2O時(shí)的反響熱〔焓變〕實(shí)驗(yàn)裝置1.測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液？2.評價(jià)該裝置是怎樣盡量減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失？中和反響反響熱的測定實(shí)驗(yàn)原理50mL0.50mol/L鹽酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液反響測量反響放出的熱量：Q=m·c·Δt=100g×4.18J/(g·℃)×Δt=0.418ΔtkJ計(jì)算生成1molH2O時(shí)的焓變：

3.為什么中和熱測定中要用稍過量的堿？能不能用過量的酸？

4.中和產(chǎn)生的熱量使m克的水升溫，如何求m

？5.使體系溫度升高的熱是否就是中和熱？它和中和熱的關(guān)系是什么？6.如何記錄定量數(shù)據(jù)？如何處理數(shù)據(jù)？4.54.06.13.94.144.0定量實(shí)驗(yàn)為什么要做平行數(shù)據(jù)，

怎樣判斷壞數(shù)據(jù)，有效數(shù)字的含義。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般步驟實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)原理〔包括反響原理、推出定量原理〕〔控制準(zhǔn)量原那么〕合理的利用有利因素分析并控制干擾因素實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理結(jié)果

反思實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告形成明確誤差處理依據(jù)中和反響反響熱的測定幾點(diǎn)說明1．定量實(shí)驗(yàn)中精確測定和近似處理的關(guān)系在誤差的允許范圍內(nèi)，近似處理能簡化實(shí)驗(yàn)方案和數(shù)據(jù)處理近似處理應(yīng)該有科學(xué)依據(jù)ρ(0.50mol/LHCl)≈1.008g/cm32．定量實(shí)驗(yàn)中有效數(shù)字和有效數(shù)字計(jì)算定量測定的數(shù)據(jù)究竟保存幾位數(shù)，必須根據(jù)儀器的精度來決定。有效數(shù)字的處理和運(yùn)算應(yīng)嚴(yán)格遵循有關(guān)規(guī)那么中和反響反響熱的測定3．定量實(shí)驗(yàn)中減小誤差的方法平行實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)空白實(shí)驗(yàn)4．本實(shí)驗(yàn)中堿稍稍過量的原因分析保證鹽酸被完全中和。防止堿溶液中碳酸鹽的影響。一些物質(zhì)的燃燒熱名稱化學(xué)式△H/（kJ·mol-1）氫氣H2(g)-285.8丙烷CH3CH2CH3(g)-2219.9一氧化碳CO(g)-283.0甲烷CH4(g)-890.3甲醇CH3OH(l)-726.5乙醇CH3CH2OH(l)-1366.8⑴由表分析，

是一種比較理想的燃料。⑵你認(rèn)為應(yīng)根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)來選擇燃料？⑶試簡述理想燃料應(yīng)具備哪些優(yōu)點(diǎn)？

可從物質(zhì)的燃燒熱、燃料的儲(chǔ)量、開采、運(yùn)輸、價(jià)格、對生態(tài)環(huán)境的影響等各方面綜合考慮。

1429002270329710504521010755643.81kg可然物1.選擇燃料的重要數(shù)據(jù)第二節(jié)數(shù)據(jù)比較策略在理論教學(xué)中作用2.判斷同素異形體之間的轉(zhuǎn)化3.比較烴的燃燒熱1.同系物中含碳數(shù)越大(分子量大),燃燒熱值大2.相同碳數(shù)的烴,含氫量大,燃燒熱值大3.假設(shè)乙炔轉(zhuǎn)化成苯是吸熱還是放熱反映等物質(zhì)的量如何測定C(s)+1/2O2(g)==CO(g)的反響熱△H1①能直接測定嗎？為什么？②假設(shè)不能直接測，怎么辦？第三節(jié)蓋斯定律的教學(xué)過程蓋斯定律1840年，瑞士化學(xué)家蓋斯，通過大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明，不管化學(xué)反響是一步完成或分幾步完成，其反響熱是相同的?；瘜W(xué)反響的反響熱只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律。蓋斯定律圖示模型數(shù)學(xué)模型△H=△H1+△H2△H1=△H-△H2蓋斯定律在科學(xué)研究中的重要意義有些反響進(jìn)行得很慢有些反響不容易直接發(fā)生有些反響的產(chǎn)品不純〔有副反響發(fā)生〕這些都給測量反響熱造成了困難利用蓋斯定律可以間接地把它們的反響熱計(jì)算出來C〔s〕+?O2〔g〕=CO〔g〕因?yàn)镃燃燒時(shí)不可能完全生成CO，總有一局部CO2生成，因此這個(gè)反響的ΔH無法直接測得，請同學(xué)們自己根據(jù)蓋斯定律設(shè)計(jì)一個(gè)方案計(jì)算該反響的ΔH。提示〔1)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+?O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ/mol△H1=△H2+△H3

△H2=△H1-△H3

=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/molC(s)+?O2(g)=CO2(g)△H=-110.5kJ/mol

：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/molNa2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2(g)ΔH=-226kJ/molC.CO(g)與Na2O2(s)反響放出509kJ熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6.02×10232CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ/mol2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH=-552kJ/mol2Na2O2(s)+2CO(g)=2Na2CO3(s)