教

学

目

的

知识

与

技能

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关系 ；

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

过程

与

方法

1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法，

2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力

情感

态度

价值观

  激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点

重 点

化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写

难 点

焓变，ΔH 的“+”与“-”，热化学方程式的书写

知

识

结

构

与

板

书

设

计

第一章 化学反应与能量 

第一节 化学反应与能量变化

一、反应热 焓变

1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变

2、符号：ΔH

3、单位：kJ/mol或kJmol-1

4、反应热表示方法：ΔH为“＋”或ΔH＞0时为吸热反应；ΔH为“一”或ΔH＜0时为放热反应。

5、ΔH计算的三种表达式：

(1) ΔH=化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量

(2) ΔH =生成的总能量 –反应物的总能量

(3) ΔH=反应物的键能之和– 生成物的键能之和

二、热化学方程式

1．定义：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。

2．书写热化学方程式的注意事项：

(1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其ΔH不同。

(2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。

(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。

4．热化学方程式的应用

教学过程

备注

第一章 化学反应与能量

第一节 化学反应与能量变化

[回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化

［讲］化学键形成的时候放出能量，断裂的时候吸收能量；

［问］为什么化学反应过程中会有能量的变化？从两个角度来考虑：

1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的？与能量有什么关系？

2、反应物和生成物的相对能量的大小

［讲］从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等；2、反应物和生成物的总能量通常不相等，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学能转化为其他形式的能量释放出来，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来，所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。

［过］断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的，可以在工具书上查到，这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了，在以上的例子中我们对反应的讨论和研究中，我们的研究对象是什么？  

［讲］我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物，我们把它们称为反应体系，而把除它们之外的物质称为环境，我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量，用热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称作为“焓变”，用符号“ΔH”表示，单位常采用kJ/mol或kJmol－1

一、反应热 焓变

1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变

2、符号：ΔH

3、单位：kJ/mol或kJ·mol－1

［思考］我们看看ΔH的单位是kJ/mol，这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量？我们可以怎样计算ΔH的数值？

［讲］化学反应的过程同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少与发生反应的反应物质量及物质的量成正比。焓变的单位中的“mol”的基本单元不是某一反应物或生成物分子或原子，而是按热化学方程式所表示的那些粒子的特定组合。反应热就是“每摩尔”该特定组合完全反应的热效应

[讲]化学反应都伴随能量的变化，所以可以将化学反应分为两类。分析反应热之前，先弄清楚两个概念：环境和体系

[投影]

［讲］当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，反应为放热反应，使反应本身能量降低，规定放热反应ΔH为“一”，所以ΔH为“一”或ΔH＜0时为放热反应。

当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时，反应是吸热反应，通过加热、光照等方法吸收能量，使反应本身能量升高，规定ΔH为“＋”，所以ΔH为“＋”或ΔH＞0时为吸热反应。

4、反应热表示方法：ΔH为“＋”或ΔH＞0时为吸热反应；ΔH为“一”或ΔH＜0时为放热反应。

［讲］如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量，反应时就会以热能的形式放出，反之，则吸热。

5、ΔH计算的三种表达式：

(1) ΔH = 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量

(2) ΔH = 生成的总能量 –反应物的总能量

［讲］化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小，稳定性越弱，能量就越高破坏它需要的能量就越小；生成物的键能越大，稳定性越强，能量就越低，释放的能量就越大，故需要放出能量，ΔH为负，反应之为正

(3) ΔH= 反应物的键能之和– 生成物的键能之和

［讲］ΔH有正负之分，因此比较ΔH大小时，要 连同“+”、“-”包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量变化，则只比较数值大小。

[过渡]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？下面我们来学习热化学方程式。

二、热化学方程式

1．  定义：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。

 分析例1、2

[小结]描述在一定条件下，一定量某状态下的物质，充分反应后所吸收或放出热量的多少。

［讲］热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢？

2．书写热化学方程式的注意事项：

［讲］与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点：

［学生活动］阅读教材归纳、总结

 (1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其ΔH不同。

[讲]但中学化学中所用的ΔH的数据，一般都是在101 kPa和 25℃时的数据，因此可不特别注明。但需注明ΔH的“＋”与“－”。热化学方程式一般不要求写条件

例如：H2(g)＋1/2O2(g) = H2O(g)   ΔH =-241.8 kJ/mol；H2(g)＋1/2O2 (g)＝H2O(l)  ΔH =-285.8 kJ/mol

［讲］从上述两个热化学方程式可看出，l mol H2反应生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44 kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同？

 (2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。

［讲］通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”，且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”。例如：

H2(g)+C12(g) = 2HCl(g)  ΔH =-184.6 kJ/mol；1/2H2(g)+ 1/2Cl2(g) = HCl(g)   ΔH＝－92.3 kJ/mol

(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。

［讲］我们还需要注意的是，热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是否真正完成。ΔH与反应完成的物质的量有关，而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少，并不表示物质的分子数或原子数，所以化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

4．热化学方程式的应用

［实践活动］中和反应反应热的测定

一、实验原理

［讲］中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol H2O 时的反应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。

［回顾］必修2第二章30页关于“中和热”的内容：

酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。

二、实验操作

［讨论］上述实验装置和操作存在哪些问题？——热量的散失

［投影］

［问］课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进？改进的目的是什么？

     1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。

［学生活动］阅读课本第5页实验步骤，强调下列问题

注意事项：

1、为了保证0.50 mol· L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。

2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。

3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。

4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。

5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。

6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。

操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。

三、数据处理

1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据    

思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？

2、计算反应热：ΔH＝Q/n＝cm△t/n。

作业：

教学回顾：