热化学方程式-化学选修4同步优质系列教案(人教版)
1.1.3 热化学方程式
〖教学流程〗
回顾导入引出课题 → 阅读课本内容 → 分析总结书写方法 → 练习巩固 → 思考与交流 → 教学评价。
(导入)知道反应热与化学键断裂和形成时吸收和放出的能量有关,即能量的变化是以发生变化的物质为基础的,如何更准确地表示一个化学反应的热效应呢?如何更直观地建立化学反应过程中的“质”“能”的关系呢?
〖板书〗二、热化学方程式
(阅读)课本P3~P4内容了解热化学方程式的书写
〖板书〗1.定义:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.书写:
(1)注明反应的温度和压强,如果在101kPa和25℃时可以不注明,一般不写反应条件;H2(g)+I2(g)
2HI(g) △H=-14.9 kJ/mol
H2(g)+
O2(g) = H2O(g) △H= ─241.8 kJ/mol
(2)注明反应物和生成物的状态,s表示固体,l表示液体,g表示气体,aq表示溶液,不使用“↓”或“↑”;
(3)在方程式右边写出△H的正负、数值及单位,方程式和△H中间留有空格;
(4)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数或原子数,因此可以是整数或分数;
(5)△H与参加反应的物质的量有关,化学计量数必须与△H相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍;H2(g) +C12(g) = 2HCl(g) △H=-184.6 kJ/mol
H2(g) +
Cl2(g) = HCl(g) △H=-92.3 kJ/mol
(练习)已知在25℃,101kPa下,1g
(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 ( BD )
A.
△H=-48.40kJ/mol
B.
△H=-5518kJ/mol
C.
△H=+5518kJ/mol
D.
△H=-11036kJ/mol
(过渡)如何读热化学方程式呢,即热化学方程式表示的意义如何?
〖板书〗3.热化学方程式的意义:(1)表示物质的变化;(2)表示能量的变化。
例如:H2(g)+
O2(g) = H2O(g) △H= —241.8 kJ/mol 表示lmol气态H2和
mol气态O2反应生成lmol水蒸气,放出 241.8kJ的热量,或者读作lmol H2(g)和
mol O2(g)反应生成lmol H2O(g),放出 241.8kJ的热量。
4.反应热的几点理解:
(1)热化学方程式中△H的数值只与物质的状态和计量数有关;
(2)△H
是热化学方程式中的一部分,两者是一个整体;
(3)△H的单位是kJ/mol,它并不是指1mol物质反应时吸收或放出的热量是多少千焦;例如2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H= —571.6kJ/mol 是指2mol H2(g)和1mol O2(g)反应生成2mol H2O(g)时放出571.6kJ的热量,而不是指1mol H2(g)反应放出571.6kJ的热量(取决于计量数)。
(4)热化学方程式是表示反应已完成的量;例如
H2(g)+ I2(g) 2HI(g) △H= —12.84kJ/mol,并不代表将1mol H2(g)和1mol I2(g)放在一起就有12.84kJ的热量放出,而是只有反应1mol H2(g)和1mol I2(g)才有12.84kJ的热量放出。
〖思考与交流〗
化学方程式
热化学方程式
计量数
整数,表示个数或物质的量
整数或分数,只表示物质的量
状态
不要求注明
必须注明
△H及单位
必须注明
意义
只表示反应中的物质变化
表示反应中的物质变化和能量变化
遵循规律
原子守恒
原子守恒和能量守恒
(教学评价)
1.(2019·开封一模)根据表中的信息判断下列说法错误的是( D )
物质
外观
熔点
燃烧热/(kJ·mol-1)
金刚石
无色,透明固体
?
395.4
石墨
灰黑,不透明固体
?
393.5
A.由表中信息可得如图所示的图像
B.由表中信息知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1
C.由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点
D.表示石墨燃烧热的化学方程式为C(石墨,s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2.(2020·洛阳模拟)过渡态理论认为:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1是1 mol NO2与1 mol CO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图。
图1 图2
(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式: ,该反应的活化能是________kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应,则其逆反应的热化学方程式为
_____________________________________,该反应的活化能为________kJ·mol-1。
(3)图2是某同学模仿图1画出的NO(g)+CO2(g)===NO2(g)+CO(g)的能量变化示意图。则图中E3=________kJ·mol-1,E4=________kJ·mol-1。
解析:(1)图中E1是正反应的活化能,即该反应的活化能为134 kJ·mol-1。正反应的活化能和逆反应的活化能之间的能量差即为反应热。(2)可逆反应逆反应的反应热应该与正反应的反应热的数值相等,但符号相反。(3)E3即该反应的活化能,等于E2,E4是反应物与生成物的能量之差,即反应热。
答案:(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 134
(2)NO(g)+CO2(g)===NO2(g)+CO(g) ΔH=+234 kJ·mol-1 368
(3)368 234
【课堂小结】正确书写热化学方程式时其应用的前提。
【作业设计】P6 3 4
【教学感悟】