资源简介

课程基本信息
课例编号
1
学科
化学
年级
高二
学期
一
课题
化学反应的热效应（1）
教科书
书名：化学选择性必修1《化学反应原理》
出版社：山东科学技术出版社
出版日期：2020年07月
教学目标
教学目标：通过反应热定义的学习，了解反应热效应的定量描述与反应条件有关，并初步了解反应热效应的定量测定。通过化学反应内能的变化和焓变的学习，了解化学反应能量的变化的根源是内能的变化，以及焓变可以定量描述特定条件下的反应热，并初步了解内能和焓变之间的关系，感受热力学的严谨性及其意义。
教学重点：利用键能计算反应热，了解内能和焓变之间的关系
教学难点：内能与焓变之间的关系
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
认识化学反应的反应热
化学反应伴随能量变化的微观角度
化学反应伴随能量变化的宏观角度
内能的变化与焓变
练习
讲授化学反应伴随的能量变化无处不在，体会化学能与热能的相互转化，并提出反应热的概念
讲授必修阶段从微观和宏观两个层面认识化学反应伴随能量变化的原因并提出从键能的角度计算化学反应的热效应
通过化学反应伴随能量变化的宏观角度引出内能的含义，并以水分子为例具体讲解内能。
分成恒容和恒压两种情况分别讲解内能和反应热的关系，从而引出焓的定义和表示含义
已知氮气与氢气反应生成2
mol氨气放热92.4
kJ。且H-H键键能为436
kJ/mol，N-H键键能为391
kJ/mol，试计算N≡N键的键能课程基本信息
课例编号
3
学科
化学
年级
高二
学期
一
课题
化学反应的热效应（3）
教科书
书名：化学
选择性必修1
化学反应原理
出版社：山东科技出版社
出版日期：2020年7月
教学目标
教学目标：
认识盖斯定律，从能量守恒的角度理解盖斯定律，了解盖斯定律在科学研究中的重要意义。
通过学习根据盖斯定律求算反应焓变，初步接触热力学状态函数的变化与变化途径无关这一重要的基本性质，并能初步运用这一性质正确处理具有实际意义的等压反应热效应数据。
学生了解摩尔燃烧焓的含义，学会书写摩尔燃烧焓的热化学方程式、计算燃料燃烧的热量变化；通过交流研讨活动，初步形成综合能量变化、物质变化角度解决燃料选择、利用等实际问题的基本思路。
教学重点：盖斯定律的含义以及应用盖斯定律计算反应焓变
教学难点：利用盖斯定律和热化学方程式进行反应焓变的计算
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
环节一
盖斯定律
【引入】通过前面的学习，我们知道可以用用化学反应焓?H来定量描述一个化学反应释放或吸收的热量，热化学方程式把一个化学反应中的物质变化和反应的焓变同时表示出来，并且可以利用量热计来测量一个化学反应释放或吸收的能量。
【核心问题1】
那么能否通过理论方法计算出化学反应释放或吸收的热量呢？
【任务1：观察·发现规律】
观察给出的一组化学方程式，从物质变化和能量变化的角度找规律。
【讲解】盖斯定律的内容和图示
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
【讲解】类比登山过程，解释盖斯定律的本质；介绍盖斯定律的重要意义。
环节二
盖斯定律的应用
【核心问题2】如何应用盖斯定律求化学反应的焓变
C单质与O2反应能生成CO气体，但该反应发生时总是伴随产生CO2气体。那么，如何得知C单质与O2生成CO这一步反应的焓变呢？
C(s,石墨)+
O2(g)
=
CO(g)
?H=?
【任务2】设计C和O2反应生成CO的其他转化路径
【讲解】
应用盖斯定律求算反应焓变的具体步骤：
“一看”：看待求反应中各物质在已知反应中的位置，找出中间物质；
“二变”：对已知热化学方程式进行变形，消掉中间物质；
“三加”：将新得到的热化学方程式进行叠加（?H也进行相应叠加）
最后写出新的热化学方程式。
环节三
燃料的合理选择和综合利用
【情景介绍】能源是国民经济的重要物质基础，我国的能源总量较丰富，但人均能源可采储量远低于世界平均水平。因此提高能源利用率、开发新能源是实现能源可持续发展的重要途径。
【任务3】请同学们结合下表中的数据，评价煤、天然气、氢气、一氧化碳作为燃料的优缺点。
【讲解】摩尔燃烧焓的含义及注意事项；说明书写摩尔燃烧焓的热化学方程式的特殊点。
【教师评价】
针对同学们对于燃料选择的观点进行点评、总结：评价能源角度：能量变化、物质变化以及能源结构、燃料的来源、开发和运输成本等角度。
【问题4】煤炭的综合利用——煤的气化
（1）煤的气化对于提高能源利用效率有哪些价值？
（2）计算煤的气化反应的焓变。
学生进一步练习利用盖斯定律求算化学反应焓变的步骤；
（3）交流·研讨：煤的气化的意义？
进一步引导学生从能量角度、物质角度等多种视角综合分析、解决能源的综合利用问题。课程基本信息
课例编号
2
学科
化学
年级
高二
学期
一
课题
化学反应的热效应（2）
教科书
书名：化学选择性必修1《化学反应原理》
出版社：山东科学技术出版社
出版日期：2020年07月
教学目标
教学目标：通过热化学方程式的学习，初步了解同时表示特定条件下一个化学反应的物质变化和热效应的方法
教学重点：热化学方程式书写
教学难点：热化学方程式书写
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
热化学方程式的提出
交流研讨
总结书写热化学方程式注意事项
练习
用一个式子表示：在298?K
时，由
1?mol?H2(气态)和0.5?mol?O2(气态)反应生成1?mol?H2O(液态)放出
285.8?kJ
热量
分析甲乙两位同学的错例并提出热化学方程式、分析影响焓变的因素
练习书写热化学方程式：已知在298
K时，由氢气和氮气反应生成1
mol
NH3(g)放热46.1
kJ，请将下列化学方程式改写成热化学方程式。
总结注意事项
已知在298
K时，1克甲醇(CH3OH、液态)燃烧生成二氧化碳和液态水时放热22.68
kJ，写出反应的热化学方程式（已知甲醇的摩尔质量M=32
g/mol）
饮用水中的NO3-主要来自于NH4+。已知在微生物的作用下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下，第一步反应是吸热还是放热反应？写出第一步反应的热化学方程式。

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