-
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
《化学反应与能量的变化》教学设计
班级（类
课题
化学反应与能量的变化
1.
了解反应热的概念，知道热效应与反
应的焓变
之间的关系。
学习
目标
2.
知道反应热与化学键的关系。
<
/p>
3.
知道反应热与反应物、生成物总能量
的关系。
重、
难点
键
角度认识化
学反应能量变
化的原因。
教
师
学习环节和内容
< br>
学生活动
反
思
第一章
化学反应与能量
1
/
16
重点：焓变、
反
应
热
的
< br>概
念。
难点：从化学
总课时
2
型）
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
第一节
化学反应与能量的变化（第
1
课时）
1
．焓变
①
概念：焓
(
H
)
是与内能有关的
。在一定条件下，某一化学反
应是吸热反应还
是放热反应，由
生成物与反应物的
即焓变
(
Δ
H
)
决定。
②常用单位：
。
焓变与反应热的关系：恒压条件下
，反应的热效应
等于焓变。因此，我们常用
表示反应热。
2
．
1 mol H
< br>2
分子中的化学键断裂吸收
4
3
6 kJ
的能量，
1 mol
Cl
2
分子中的化学键断裂吸收
243
kJ
的能量，
2 mol
HCl
分子中的化学键形成释放
862 kJ
< br>的能量，则
H
2
(g)
＋
Cl
2
(g)===
2HCl(g)
的反应放出的热量
为
。
3
．Δ<
/p>
H
的正、负和吸热、放热反应的关系
<
/p>
(1)
放热反应：Δ
H
< br> 0(
填“
<
”或“<
/p>
>
”
)
，即Δ<
/p>
H
为
(
填“＋”或“－”
)
。
(2)
吸热反应：Δ
H
0
(
填“
<
”
或“
>
”
)
，
即Δ
H
为
(
填“＋”或“－”
)
。
4
．
△
H
计算的表达式：
合作探究
一、探究：
1
、
对于放热反应：能量如何转换的？能量从哪里转移到哪里？
体系的能量如何变化？升高还是降低？
环境的能量如何变化？升高还是降低？
规定放热反应的Δ
H
为“
－”
，是站在谁的角度？体系还是环境？
2
、由课本
P2
中
H
2
+Cl
2
=2HCl
反应热的
计算总结出
用物质的键能计算反应热的数学表达式
△
H
＝
3
、△
H
＜
0
时反应
热
△
H
＞
0
时反应
热
4
、如何理解课本
P3
中△
< br>H =-184.6kJ/mol
中的“
/mol
5
、由课本
P3
中图
1-2
总结出用物质的能量计算反应热的数学表达式
二、反思总结
1
、常见的
放热、吸热反应分别有哪些？
< br>
①常见的放热反应有
②常见的吸热反应有：
2
、△
H
＜
0
时反应
热△
H
＞
0
时反应
热
3
、反应热的数学表达式：△
H=
【小结】焓变
反应热
在化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴有能量变化。
2
/
16
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
1
．焓和焓变
－
1
焓是与物质内能有关的物理量。单位：
< br>kJ
·
mol
，符号：
H
。
－
1
焓变是在恒压条件下，反应的热效应。单位：
kJ
·
mol
，符号：Δ
< br>H
。
2
．化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质是反应物分子中旧化学键断裂和生成物生成时新化学键形成的过程。
任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子
间的化学键断裂时，需要克服
原子间的相互作用，
这需要吸收能
量；
当原子重新结合成生成物分子，
即新化学键形成时，
又要释放能量。
Δ
H
＝反应物分子的总键能－生成物分子的总键能。
3
．放热反应与吸热反应
当反应完成时，生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小，决定化学反应是吸热反应还
是放热反应。
(1)
当Δ
H
为“－”或Δ
H
<0
时，为放热反应，反应体系能量降低。
(2)
当Δ
H
为“＋”或Δ
H
>0
时，为吸热反应，
反应体系能量升高。
4
．反应热思维模型
(1)
放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
－
1
(2)
反应热的本质
(
以
H
2
(g)
＋
Cl
2
(g)===2HCl(
g)
Δ
H
＝－
186 kJ
·
mol
为例
)
E
1
：
E
(H
—
H
)
＋
E
(Cl
—
Cl)
E
2
：
2
E
(H
—
Cl)
Δ
H
＝
E
1
－
E
2
【巩固练习】
知识点一
有关反应热的概念
1
．下列说法正确的是
(
)
A
．需
要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B
．放热反应在常温下一定很容易发生
C
．吸热反应在一定的条件下也能发生
－
1
D
．焓变
的符号是Δ
H
，单位是
kJ
·
mol
，反应热的单位是
kJ
2
．已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收
的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说
法正确的是
(
)
A
．电
解熔融的
Al
2
O
3
可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应
B
．水分解产生氢气和氧气时放出能量
C
．相同状况下，反应
2SO
2
＋
O
2
===2SO
3
是一个放热反应，则反应
2SO
3
===2SO
2
＋
O
2
是一个
吸热反应
D
．氯化氢分解成氢气和氯
气时放出能量
知识点二
反应热与化学键键能的关系
3
．
通常人们把拆开
1
mol
某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
现给出化
学键的键能
(
见下表
)
：
化学键
H
—
H
Cl
—
Cl
Cl
—
H
－
1
键能
/(kJ
·
mol
)
436
243
431
请计算
H
2
(g)
＋
Cl
2
(g)===2HCl(g)
的反应热
(
)
－
1
－
1
A
．＋
862
kJ
·
mol
B
．＋
679
kJ
·
mol
－
1
－
1
C
．－
183
kJ
·
mol
D
．＋
183
kJ
·
mol
4.
白磷的化学式为
P
4
，
分子的空间构型是正四
面体
(
如图
)
。
白磷在空气中燃烧生成十氧化四磷
(P
4
O
10
)
，
3
/
16
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
在十氧化四磷分子里只存在
P
—
O
和
P===O
两种共价键。
－
1
已知几种共价键的键能：
P
—
O 360 kJ
·
mol
；
－
1
－
1
P===O 585 kJ<
/p>
·
mol
；
P<
/p>
—
P 198 kJ
·
< br>mol
；
－
1
O===O 498 kJ
·
mol
。
请问：在
P
4
(s)
＋
5O
2
(g
)===P
4
O
10
< br>(s)
中，Δ
H
＝
______________
。
知识点三
反应热与反应物、生成物总能量的关系
5
．对放热反应：
A
＋
B===C
＋
D
，以下说法
一定正确的是
(
E
A
< br>、
E
B
、
E
C
、
E
D
分别表示物质
A
、
B
、
C
、
D
所具
有的能量
)(
)
A
．<
/p>
E
A
>
E
B
B
．
E
A
>
< br>E
B
＋
E
C
C
．
E
A
＋
E
B
>
E
C
＋
E
D
D
．
E
A
＋
E
B
<
E
C
＋
E
D
6.
由上图分析，有关叙述正确的是
(
)
A
．
A<
/p>
―
→
B
＋
C
和
B
＋
C
―
→
A
两个反应吸收或放出的能量不等
B
< br>．
A
―
→
B
＋
C
是放热反应
< br>
C
．
A
具有的能量高于
B
和
C
具有的能量总和
D
．
A
―
→
B
＋
C
是吸热反应，则
B
＋
C
―
→
A
必然是放热反应
【提高练习】
1
．下列说法不正确的是
(
)
A
．任何化学反应都伴随着能量变化
B
．化学反应中的能量变化都表现为热量变化
< br>
C
．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热
反应
D
．反应物的总能量低于生成物
的总能量时，发生吸热反应
－
1
2
．已知
H
—
H
键键能
(
断裂时吸收或生成时释放的能量
)
为
436
kJ
·
mo
l
，
H
—
N<
/p>
键键能为
391
kJ
< br>·
mol
－
1
< br>－
1
，根据热化学方程式：
N<
/p>
2
(g)
＋
3H
2
(g)===2NH
3
(g)
Δ
H
＝－
92.4 kJ
·
mol
。则
N
≡
N
键的键能是
(
)
－
1
－<
/p>
1
A
．
431
kJ
·
mol
B
．
945.6
kJ
·
mol
－
1
－
1
C
．
649
kJ
·
mol
D
．
896
kJ
·
mol
3
．已知氢气在氯气中燃烧时产生苍
白色火焰。在反应过程中，破坏
1 mol
氢气中的化学键消耗
的能
量为
Q
1
kJ
，破坏
1 mol
氯气中的化学键
消耗的能量为
Q
2
kJ
，形成
1 mol
氯化氢中的化学
键释放的能量为
Q
3
kJ
，下列关系式正确的是
(
)
A
．
Q<
/p>
1
＋
Q
2
>
Q
3
B
．
Q
1
＋<
/p>
Q
2
>2
Q
3
C
．
Q
1
＋
Q
2
<
Q
3
< br> D
．
Q<
/p>
1
＋
Q
2
<2
Q
3
4.
4
/
16
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
1
已知
H<
/p>
2
(g)
＋
O<
/p>
2
(g)===H
2
O(g)
反应过程中能量变化如图，问：
a
、
b
、
c
分别代表什么意义？该反应是放
2
热反应还是吸热反应，Δ
H
大于零还是小于零？
5
．下表中的数据是破坏
1 mol<
/p>
物质中的化学键所消耗的能量
(kJ)
：
物质
Cl
2
Br
2
I
2
HCl
HBr
HI
H
2
能量
(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答
(1)
～
(5)
题。
(1)
下列物质本身具有的能量最低的是
(
)
A
．
H<
/p>
2
B
．
Cl
2
C
．
Br
2
D
．
I
2
(2)
下列氢化物中，最稳定的是
(
)
A
．
HCl
B
．
HBr
C
．
HI
(3)X
2
＋
H
2
< br>===2HX(X
代表
Cl
、<
/p>
Br
、
I)
的反
应是吸热反应还是放热反应？
答：
_
___________________
。
(4)
相同条件下，
X
2
(X
代表
Cl
、<
/p>
Br
、
I)
分别
与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的
热量最多的是
< br>__________
。
(5
)
若无上表中的数据，你能正确回答出问题
(4)
吗？
答：
_______
_
，你的根据是
_____________________
_____________________________
_________
__________________________________________________
_____________
。
6
．已知
1
g
氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量
121
kJ
，且氧气中
1 mol O===O
键完全断裂时吸收
热量
496
kJ
，水蒸气中
1 mol H
—
O
键形成时放出热量
463
kJ
，则氢气中
1 mol H
—
H
键断裂时吸收热量
是
________
。
第一章
化学反应与能量
第一节
化学反应与能量的变化（第
2
课时）
【学习目标】
1.
知道热化学方程式的意义。
2.
知道影响反应热大小的因素。
3
.
会写热化学方
程式。
4.
能熟练判断热化学方程式的正误。
5.
了解中和热的含义及测定
方法。
【学习重点难点】
热化学方程式的书写。
自主学习
一、热化学方程式
1
．概念：能表示参加反应的
和
的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2
．表示意义
(1)
热化学方程式不仅表明了化学反应中的
变化，也表明了化学反应中的
变化。
(2)
热化学方程式中的化学计
量数，表示实际参加反应的反应物的
和实际生成的生成物
的
。
5
/
16
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
(3)
热
化学方程式中的反应热与反应物、生成物的<
/p>
相对应。
3
．书写热化学方程式的注意事项
二、中和热的测定
1
．实验原理：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成
，这时的反应热叫做中和热。
2
．注意事项：
(1)
碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。
(2)<
/p>
操作时动作要快目的是尽量减少热量
的损失。
(3)
实验中若使用了弱酸或弱碱，会使测得中和热的数
值偏小。
合作探究
一、热化学方程式
1
概念
阅读教材相关内容，思考、讨论、回答问题：
什么是热化学方程式，有何意义？书写步骤？
2
热化学方程式的书写注意事项：对比以下热化学方程式
H
2
(g)+
I
2
(g)======2HI(g)
△
H=
－
14.9k
J/mol
①
H
2
(g)+ 1/2 O
2
(g)=
=H
2
O(g)
△
H=
－
241.8kJ/mol
②
2H
2
(g)+ O
< br>2
(g)==2H
2
O(g)
△
H=
－
48
3.6kJ/mol
③
思考
：
（
1
）与化学方程式相比，热化学方
程式有哪些不同？
（
2
）正确书写热化学方程式应注意哪几点？
（
3
）
反应物和生成物前的系数它代表了什么？
在方程式中
?
H
它表示了什么
意义？
?
H
与
它的值与什
么有关系？
二、反思总结
书写热化学方程式的注意事项：
(1)
需注明
。
因反应的温度
和压强不
同时，
其△
H
不同。
(2)
要
注
明
反
应
物
和
生
成
物
的
。
因
物
质
的
聚
集
状
态
，
与
它
们
所
具
< br>有
的
能
量
有关
<
/p>
(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△
H
也
。
【小结】
一、热化学方程式
1
．概念
能
表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式叫做热化学方程式。
2
．表示意义
(1)
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热量变
化。
(2)
热化学方程式中物质的化
学计量数，表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物
的物质的量。
(3)
热化学方程式中的反应热与反应物
、生成物的物质的量相对应。
3
．书写热化学方程式的注意事项
(1)
注明物质的聚集状态；
6
/
16
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
(2)
标出对应的反应热；
(3)
标明反应所处的外界条件
(
常温常压时，可不注明
)
。
二、中和热的测定
1
．实验原理
在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成
1_mol_H
2
O
，这时的反应热叫做中和热。
2
．注意事项
(1)
碱液稍过量的目的是确保盐酸被完全中和。
(2)
操作时动作要快目的是尽量减少热量的损失。
(3)
实验中若使用了弱酸或弱碱，会使测得中和热的数
值偏小。
[
巩固练习
]
知识点一
热化学方程式的概念和意义
1
．下列说法正确的是
(
)
A
．书
写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B
．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C
．表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方
程式
D
．氢气在氧气中燃烧的热化学
方程式是
2H
2
(g)
＋
O
2
(g)===2H
2
O(l)
Δ
H
＝－
483.6 kJ
－
1
2
．热化学方程式<
/p>
C(s)
＋
H
2
O(g)===CO(g)
＋
H
2
(g)
Δ
H
＝＋
131.3 kJ
·
< br>mol
表示
(
)
A
．碳和水反应吸收
131.3
kJ
能量
B
．
1
mol
碳和
1
mol
水反应生成
1
mol
一氧化碳和
1
mol
氢气并吸收
131.3
kJ
热量
C
．
1
mol
固态碳和
1
mol
水蒸气反应生成
1
mol
一氧化碳气体和
1
mol
氢气并吸收
131.3
kJ
热量
D
．
1
个固态碳原子和
1
分子水蒸气反应吸热
131.3 kJ
知识点二
热化学方程式的书写及正误判断
<
/p>
3.
分析图中的能量变化情况，下列正确的是
(
)
A
．
2A<
/p>
＋
B===2C
Δ
H
<0
B
．
2C===2A
＋
B
Δ
H
<0
C
．
2A(g)
＋
B(g)===2C(g)
Δ
H
<0 D
．
2A(g)
＋
B
(g)===2C(g)
Δ
H
>0
5
4
．已知在
1
×
10
Pa
、
298
K
条件下，
2
mol
氢气燃烧生成水蒸气放出
484 kJ
< br>热量，下列热化学方程
式正确的是
(
)
1
－<
/p>
1
A
．
H
2
O(g)===H
2
(g)
＋
O
2
(g)
Δ
H
＝＋
242
kJ
·
mol
2
－
1
B
．
2H
2
(g)
＋
O
2
(g)===2H
2
O(l)
Δ
H
＝－
484
kJ
·
mol
1
－
1
C
．
H
2
(g)
＋
O
2
(g)===H
< br>2
O(g)
Δ
H<
/p>
＝＋
242
kJ
·
mol
2
－
1
D
．
2H
2
(g)
＋
O
2
(g)===2H
2
O(g)
Δ
H
＝＋
484
kJ
·
mol
知识点三
中和热
－
1
－
1
5.50 mL 0.50 mo
l
·
L
盐酸与
50 mL 0.55 mol
·
L
N
aOH
溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通
过测定反应过
程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题：
7
/
16
高中化学《化学反应与能量的变化》教学设计
(1)
大小烧杯间填满碎纸条的作用是
_______________________________________
_________________________________
。
(2)
大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数
值将
________(
填“偏大”
、
“偏小”或“无影响”
)
。结
合日常生活的实际该实验在
______
中进行
效果更好。
－
1
－
1
(3)
实验中改用
60 m L 0.50 mol
·
L
盐酸与
50 m L 0.55
mol
·
L
NaOH
溶液进行反应，与上述实
验相比，所放出的热量
___
_____(
填“相等”或“不相等”
)
，所求中和热
________(
填“相等”或“不相
等”
)
，简述理由
_
_________________________________________
。
(4)
用相同浓度和体积的氨
水代替
NaOH
溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会
________
；用
50
m
－
1
L
0.5 mol
·
L
NaOH
溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会
___________________________________________
_____________________________
。
(
均填“偏大”
、
“偏小”或“无影响”
)
【提高练习】
－
1
1
．已知热化学方程式：
2H<
/p>
2
(g)
＋
O<
/p>
2
(g)===2H
2
< br>O(l)
Δ
H
1
＝－
571.6 kJ
·
m
ol
，则关于热化学方程式：
2H
2<
/p>
O(l)===2H
2
(g)
＋
O
2
(g)
Δ
H
2
＝？的说法中正
确的是
(
)
A
．热化学方程式中化学计量数表示分子数
B
．该反应Δ
H
2
大于零
－
1
C
．该反应的Δ
H
2
＝－
571.6 kJ
·
m
ol
D
．该反应可表示
36
g
水分解时的热效应
－
1
2
．已知：
H
2
(g)
＋
F
2
(g)===2HF(g)
Δ
H
＝－
270 kJ
·
mol
，下列说法正确的是
(
)
A
．
2
L
氟化氢气体分解成
1
L
氢气与
1
L
氟气吸收
270
kJ
热量
B
．
1
mol
氢气与
1
mol
氟气反应生成
2
mol
液态氟化氢放出的热量小于
270 kJ
C
．在相同条件下，
1
mol
氢气与
1
mol
氟气的能量总和大于
2
mol
氟化氢气体的能量
D
．
1
个氢气分子与
1<
/p>
个氟气分子反应生成
2
个氟化氢气体分子
放出
270 kJ
热量
3
．已知充分燃烧
a
g
乙炔气体时生成
1 mol
二氧化碳
气体和液态水，并放出热量
b
kJ
，
则乙炔燃烧
的热化学方程式正确的是
(
)
－
1<
/p>
A
．
2C
2
H
2
(g)
＋
5O
2
(g)===4CO
2
(g)
＋
2H
2
O(l)
Δ
H<
/p>
＝－
4
b
kJ
·
mol
5
－
1
B
．
C
2
H
2
(g)
＋
O
2
(g)===2CO
2
(g)
＋
H
2
O(l)
Δ
H
＝＋
2<
/p>
b
kJ
·
mol
2
－
1
C
．
2C
2
H
2<
/p>
(g)
＋
5O
2
(g)===4CO
2
(g)
＋
2H
2
O(l)
Δ
H
＝－
2<
/p>
b
kJ
·
mol
－
1
D
．
2
C
2
H
2
(g
)
＋
5O
2
(
g)===4CO
2
(g)
＋
2H
2
O(l)
Δ
H
＝＋
b
kJ
·
mol
4
．已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为
＋
－
－
1
H
(aq)
＋
OH
(aq)===H
2
O(l)
Δ
H
＝－
57.3
kJ
·
mol
对下列反应：
－
1
CH
3
COOH(aq)
＋
NaOH(aq)===CH
3
COONa(aq)
＋
H
2
O(l)
Δ
H
＝－
Q
1
kJ
·
mol
1
1
－
1
H
2
SO
4
(<
/p>
浓
)
＋
NaOH
(aq)===
Na
2
SO
4
(aq)
＋
H
2
O(l)
Δ
H
＝－
Q
2
kJ
·
mol
2
2
HNO
3
(aq)
＋
NaOH(aq)===NaNO
3
(aq)
＋
H
2
O(l)
－
1
Δ
H
＝－
Q
3
kJ
·
mol
上述反应均在溶液中进行，则下列
Q
1
、
Q
2
、
Q
3
的关系正确的是
(
)
A
．
Q
2
>
Q
3
>
Q
1
B
．
Q
2
>
Q
1
>
Q
3
C
< br>．
Q
1
＝
Q
2
＝
Q
3
D
．
Q
2
＝
Q
3
>
Q
1
5
．已知：
1
－
1
(1)H
2
(g)
＋
O
2
(g)===H
2
O(g)
Δ
H
1
＝
a
kJ
·
mol
2
－
1
(2)2H
< br>2
(g)
＋
O
< br>2
(g)===2H
2
O(g)
Δ
H
2
＝
b
kJ
·
mol
1
－
1
(3)H
2
(g)
＋
O
2
(g)===H
2
O(l) <
/p>
Δ
H
3
＝
c
kJ
·
mol
2
－
1
(4)2H
< br>2
(g)
＋
O
< br>2
(g)===2H
2
O(l)
Δ
H
4
＝
d
kJ
·
mol
下列关系式中正确的是
(
)
A
．
a<
/p>
<
c
<0 B
．
b
>
d
>0 C
．
2
a
＝
b
<0
D
．
2
c
＝<
/p>
d
>0
6
．工
业生产硫酸过程中，
SO
2
在接触室中
被催化氧化为
SO
3
气体，已知该反应
为放热反应。现将
2
mol
SO
2
、
1
mol
O
2
充入一密闭容器充分反应后，放出热量
98.3
kJ
，此时测得
SO
2
的转
化率为
50%
，则下列热化
学方程式正
确的是
(
)
A
．
2SO
2
(g)
＋
O
2
(g)
2SO
3
(g)
Δ
H
＝－
196.6 kJ
·
mol
－
1
8
/
16
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