资源简介 第3课时 热化学方程式 燃烧热 第一节 化学反应与能量的变化 第一章 化学反应与能量 人教版(2019)高中化学选择性必修1 学习目标 1.认识热化学方程式,了解热化学方程式表示的意义。(宏观辨识与微观探析) 2.理解热化学方程式书写规则,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。(变化观念与平衡思想) 3.认识燃烧热。结合不同物质的燃烧热数值,讨论选择燃料的依据。(证据推理与模型认知) 教学过程 【思考】我们已经知道了该如何表示化学反应中的物质变化,又知道了如何表示反应热。该怎样将这两者同时表示出来呢? 化学反应中的物质变化 没能表明反应中的能量变化 有什么不足? 化学方程式 可以表明什么? H2+Cl2 2HCl 点燃 教学过程 ②H2(g) + Cl2(g) === 2HCl(g) ?H=?184.6 kJ/mol 思考与讨论 下列两个方程的有什么区别?意义相同吗? ①H2 + Cl2 === 2HCl 点燃 教学过程 知识点一 一、热化学方程式 1.概念 表明反应所放出或吸收的_______的化学方程式,叫做热化学方程式。 热量 2.意义 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。 热量 物质 A (g) + B (g) C (l) △H =-Q kJ/mol 3、形式: 物质变化 能量变化 空格 课堂练习 ①2H2(g) + O2(g) === 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol 表示2mol氢气与1mol氧气完全反应生成2mol水蒸气,放出483.6 kJ的热量。 ②C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol 表示在25 ℃和101 kPa下, 1 mol C(s)和1 mol H2O(g)完全反应生成1mol CO(g)和1 mol H2(g)时吸收131.3 kJ的热量。 1、请说出下列热化学方程式的意义 教学过程 阅读教材P10 △H必须与方程式一一对应。 教学过程 反应物 生成物 温度、压强 物质的聚集状态 体系内能改变 产生反应热 等压 等压反应热 焓 影响 化学键断裂和形成 教学过程 二、热化学方程式的书写 ①标明温度和压强,不标默认25℃、101kPa。 H2(g) + I2(g) ? 2HI(g) ?H=?9.48 kJ/mol ? 25 oC 101kPa 固态 液态 气态 吸收 热量 吸收 热量 ②标明物质的聚焦状态。s、l、g、aq分别表示气、液、固、溶液 教学过程 热化学方程式的化学计量系数仅表示物质的量,不表示分子数。 ③化学计量系数可以是整数或分数。 反应①的△H是反应②的两倍。 教学过程 书写步骤 一写方程式 二标状态 四标△H 三标条件 五标数值 写出配平的化学方程式 用s、l、g、aq标明物质的聚集状态 标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注) 在方程式后写出△H,并根据信息注明△H的“+”或“-” 根据化学计量数计算写出△H的值,并注明单位 课堂练习 (1)0.3mol的气态高能燃料乙炔(C2H2)在氧气中完全燃烧,生成气态CO2和液态水,放出389.88kJ热量,其热化学方程式为; (2)当1molC(固态)与适量H2O(气态) 反应,生成CO(气态)和H2(气态),吸收131.3kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。 (3)煤气的主要成分为CO和H2,常温下14 g CO完全燃烧,放出141.5 kJ热量。 1、根据信息,写出热化学方程式 教学过程 2、(1)1 mol N2(g)中的化学键断裂时需要吸收946kJ的能量。 (2)1 mol O2(g)中的化学键断裂时需要吸收498kJ的能量。 (3)1 mol NO(g)中的化学键形成时要释放632kJ的能量。 请写出N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)的热化学方程式。 教学过程 3、 判断下列热化学方程式的书写是否正确? (1)1 mol液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ 热量:N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1 ( ) (2) 已知:H2(g)+???????? O2(g) H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ ( ) (3)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量。 ( ) ? × × × ? ? 教学过程 热化学方程式正误判断: 一审“+、-” 二审单位 三审状态 四审数值 对应性 放热反应△H为“-”,吸热反应△H为“+” 单位一定为“kJ/mol”,易错写成“mol”或漏写 物质的状态必须正确,特别是溶液中的反应易写错 反应热的数值必须与热化学方程式中的化学计量数相对应,即化学计量数与△H成正比;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。 教学过程 H2(g) + I2(g) ? 2HI(g) ?H1=?9.48 kJ/mol ① ? 2HI(g) ? H2(g) + I2(g) ?H2= kJ/mol ② ? +9.48 (1)化学方程式换方向,?H变符号。 思考与讨论:?H必须与方程式一一对应,它们之间有怎样的关系呢? 对于可逆反应,?H的意义: 指的是反应物完全变成生成物,所释放或吸收的热量。实际放出释放或吸收的热量小于理论值。 教学过程 ①H2(g)+ ???????? O2 = H2O(g) ?H1=-241.8 kJ/mol ? ②H2O(g) = H2O(l) ?H2=-44.0 kJ/mol ③H2(g)+ ???????? O2 = H2O(l) ?H3=-285.8 kJ/mol ? ①式+②式=③式 ?H1 + ?H2 = ?H3 (2)化学方程式相加,?H相加。 教学过程 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ?H1=?184.6 kJ/mol ① H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) ?H2=?92.3 kJ/mol ② 1 2 1 2 (3)化学计量系数扩大n倍,?H扩大n倍。 教学过程 ①化学方程式换方向,?H变符号。 ③化学方程式相加,?H相加。 ②化学计量系数扩大n倍,?H扩大n倍。 小结:热化学方程式的运算规则 教学过程 根据化学反应的情况不同,反应热分为多种,如中和热、燃烧热、溶解热等。那么什么是“燃烧热”呢?它的含义是什么?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢? 教学过程 三、燃烧热 1.定义:在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位是kJ·mol-1。 指定产物:完全燃烧生成指定产物是指单质或化合物燃烧后变成最稳定的物质。完全燃烧时,下列元素要生成对应的物质: C → ;H → ; S → ;N→ 。 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 例:H2(g)+ ????????O2(g)==H2O(l) ?H =- 285.8kJ/mol ? 意义:氢气的燃烧热是285.8kJ ? mol-1或氢气的燃烧热是△H=-akJ ? mol-l 教学过程 名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1 名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1 石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8 金刚石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0 氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 甲烷 CH4(g) -890.3 丙烷 C3H8(g) -2219.9 甲醇 CH3OH(l) -726.5 苯 C6H6(l) -3267.5 某些物质的燃烧热(25℃、101kPa)课本P120附录I 教学过程 第③项; ①中C2H6(g)的物质的量是2 mol,②中水为气态均不能表示乙烷燃烧热的热化学方程式。 已知乙烷燃烧的热化学方程式如下,其中哪项能表示乙烷燃烧热的热化学方程式?对于不能表示乙烷燃烧热的热化学方程式,说明理由。 ①2C2H6(g)+7O2(g) 4CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-3119.6 kJ/mol ②C2H6(g)+7/2O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1427.8 kJ/mol ③C2H6(g)+7/2O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1559.8 kJ/mol 思考与讨论: √ 课堂练习 1、25℃,101 kPa,1 mol CH4 完全燃烧,放出 890.31 kJ 的热量,这就是 CH4 的燃烧热。用热化学方程式表示如下: 2、25℃,101 kPa,1 mol CH3CH2OH 完全燃烧,放出 1366.8 kJ 的热量,这就是 CH3CH2OH 的燃烧热。用热化学方程式表示如下: 课堂练习 1、0.3mol的气态高能燃料乙炔(C2H2)在氧气中完全燃烧,生成气态CO2和液态水,放出389.88kJ热量,写出乙炔燃烧的热化学方程式和燃烧热的热化学方程式。 其热化学方程式为 : 表示燃烧热的热化学方程式为 : 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H= -2599.2kJ/mol C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H= -1299.6kJ/mol 可燃物的物质的量发生变化,其燃烧热变吗? 课后任务 第一枚液体火箭发动机的推进剂 中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂 液氧汽油 肼类燃料(肼、偏二甲肼) 液氧煤油 液氢液氧 长征六号、“长征七号”运载火箭采用液氧煤油推进剂,长征九号、11号使用液氧加煤油作为燃料 “长征五号”运载火箭采用液氢液氧推进剂 长征一号:硝酸-27S+偏二甲肼;长征二号系列、长征四号系列:四氧化二氮加偏二甲肼,长征三号系列使用了四氧化二氮加偏二甲肼,液氧液氢推进剂 长征二号F遥十三,长征二号F遥十六 了解液体火箭推进剂的发展 教学过程 课堂小结 热化学 方程式 书写 正误判断 燃烧热 概念 注意问题 一种特定的反应热 表示 谢谢观看! 展开更多...... 收起↑ 资源预览