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1、化学能与热能教学设计课题元化学能与热能总课时班级（类型）学习目标 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。重、难点学习环节和内容学生活动教师反思考点一焓变与反应热1化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。(3)化学反应
2、中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。2焓变、反应热(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。(2)符号：H。(3)单位：kJmol1或kJ/mol。3吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。(2)从反应热的量化参数键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化等。吸热反应：大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应等。深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)放
3、热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(3)吸热反应在任何条件下都不能发生()(4)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热()(5)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(6)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)解析(4)物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(6)焓变与反应条件无关。2反应 ABC(H0)分两步进行：ABX (H 0)，XC(H0)。试在下列坐标图中画出总反应过程中能量变化示意图。答案解析由ABXH0
4、可知，X的能量比A和B的能量和大。由XCH0可知，C的能量比X的能量低。题组一依据图形，理清活化能与焓变的关系1某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A反应过程可表示为 BE1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C正反应的热效应HE1E20，所以正反应为放热反应D此图中逆反应的热效应HE1E20，所以逆反应为放热反应答案D解析由图可知，正反应放热，H为负值；逆反应吸热，H为正值，D错误。2某反应的H100 kJmol1，下列有关该反应的叙述正确的是()A正反应活化能小于100 kJmol1B逆反应活化能一定小于100 kJmol1C正反应活化能大于100 kJ
5、mol1D正反应活化能比逆反应活化能小100 kJmol1答案C解析某反应的H100 kJmol1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJmol1，正反应的活化能应大于100 kJmol1，无法确定逆反应的活化能大小。3(2017广东普宁中学质检)甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。(2)过程与过程的反应热是否相同？ ，原因是。答案(1)吸热(2)相同一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关正确理解活化能与反应热的关系
6、(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1E2|H|。题组二依据共价键数，利用键能计算反应热4(2016北京四中模拟)已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表：O=OHHHO(g)1 mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496436x则表中x为()A920 B557C463 D188答案C解析根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量
7、，则2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H484 kJmol1，即484 kJ2436 kJ496 kJ4x kJ，解得x463。5通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热H为 。答案
8、236 kJmol1解析SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的SiSi键为 2 mol，即制取高纯硅反应的反应热H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。1熟记反应热H的基本计算公式H生成物的总能量反应物的总能量H反应物的总键能之和生成物的总键能之和2规避两个易失分点(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。(2)常见物质中的化学键数目物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(
9、PP)SiO2(SiO)石墨金刚石S8(SS)Si键数24641.5282考点二热化学方程式1概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化。如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。3热化学方程式书写注意事项(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 、101 kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：H应包括“”或“”
10、、数字和单位(kJmol1)。(4)注意守恒关系：原子守恒和得失电子守恒；能量守恒。(H与化学计量数相对应)(5)区别于普通方程式：一般不注“”、“”以及“点燃”、“加热”等。(6)注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。(7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)S(s)O2(g)=SO2(g)Ha kJmol1表示1 mol S和氧气完全反应生成1 mol SO2气体，放出热量为
11、a kJ。()(2)2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H0()(3)C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，说明石墨比金刚石稳定()(4)已知：500 ，30 Pa下，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下，充分反应，放出热量46.2 kJ()答案(1)(2)(3)(4)2实验室用4 mol SO2与2 mol O2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.64 kJmol1，当放出314.624 kJ热量时，SO2的转化率为 。答案80%解析当放出热量为314.624 kJ时，参加反应的SO
12、2的物质的量为23.2 mol，故SO2的转化率为100%80%。题组一多角度书写热化学方程式角度一依据反应事实书写热化学方程式1依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为 。(2)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为 。(3)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是 。(4)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为
