第一章化学反应及其能量变化专题复习。
一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助授课经验少的教师教学。所以你在写教案时要注意些什么呢?下面是由小编为大家整理的“第一章化学反应及其能量变化专题复习”,欢迎您参考,希望对您有所助益!
第一节氧化还原反应
1、氧化还原反应的重要概念
练习1:判断下列那些为氧化还原反应,并说出理由
IBr+H2O=HBr+HIO
KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O
NaH+H2O=NaOH+H2
CaO2+H2O=Ca(OH)2+H2O2
5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO4→5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O
氧化还原反应的实质是,
判断氧化还原反应的依据是。
小结:氧化还原反应发生规律和有关概念可用如下式子表示:
化合价升高、失电子、变成
化合价降低、得电子、变成
氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物
练习:练习1中是氧化还原反应的,请指出氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物,标出电子转移的方向和数目。
2、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法
(1)根据金属活动顺序进行判断
[说明]一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。如Cu2++2e→Cu远比Na++e→Na容易,即氧化性Cu2+Na+,还原性NaCu
(2)根据非金属活动顺序进行判断
(3)根据氧化还原反应的发生规律判断
氧化还原反应发生规律可用如下式子表示:
化合价升高、失电子、变成
化合价降低、得电子、变成
氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物
氧化性:反应物中的强氧化剂,生成物中的弱氧化剂
还原性:反应物中的强还原剂,生成物中的弱述原剂
例:已知①2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl
②2FeCl2+C12=2FeCl3
由①知,氧化性Fe3+I2,由②知,氧化性C12Fe3+,综合①②结论,可知氧化性Cl2Fe3+
(4)根据氧化还原反应发生反应条件的不同进行判断
如:Mn02十4HCl(浓)?MnCl2+C12↑+2H20
2KMn04十16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性KMn04Mn02
(5)根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断
Cu十C12?CuCl2
2Cu+S?Cu2S
C12可把Cu氧化到Cu(+2价),而S只能把Cu氧化到Cu(+1价),这说明氧化性Cl2S
(6)根据元素周期表判断
①对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
②对同主族的金属和非金属可按上述方法分析。
3、氧化还原反应的基本规律
(1)表现性质规律
当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有原性,处于中间价态时既具有氧化性又具有还原姓。如:浓H2SO4的S只具有氧化性,H2S中的S只具有还原性,单质S既具有氧化性又具有还原性。
(2)性质强弱规律
在氧化还原反应中,强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物),即氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FeCl3+2KI=2FeC3+2KCl+I2可知,FeCl3的氧化性比I2强,KI的还原性比FeCl2强。
一般来说,含有同种元素不同价态的物质,价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),价态越低还原性越强。如氧化性:浓H2SO4,S02(H2S03),S;还原性:H2SSSO2。
在金属活动性顺序表中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,阳离子(铁指Fe2+)的氧化性逐渐增强。
(3)反应先后规律
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。如:将Cl2通人物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中,C12首先与NaI反应;将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe2+、和Cu2+的混合溶液中,Fe首先与Fe3+反应。FeBr2中通入Cl2,HBr和H2SO3中通入Cl2
(4)价态归中规律
含不同价态同种元素的物质问发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”,而不会出现交错现象。
-5e-
+5e-
-6e-
+6e-
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O而不是KClO3+2HCl=KCl+3Cl2+3H2O
(5)歧化反应规律jAB88.cOM
发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧化反应。其反应规律是:所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:
Cl2十2NaOH=NaCl十NaClO十H20
5、有关计算
在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂得失电子数相等。这是进行氧化还原反应计算的基本依据。
举例:
1、在100mLFeBr2中通入Cl22.24L(STP),充分反应后,有的Br-被氧化,则原FeBr2的浓度是多少mol·L-1(分别用电子得失相等和电解质溶液电荷守恒来解题)
2、物质的量相等的HBr和H2SO3溶液中,中通入0.1molCl2,结果有的Br-被氧化,求HBr的物质的量?
有机物化合价升降的计算
(1)得氧或失氢被氧化,每得1个O原子或失去2个H原子,化合价升高2。
(2)失氧或得氢被还原,每失去1个O原子或得2个H原子,化合价降低2。
例:CH3CH20HCH3CHOCH3COOH
过程(1)是失氢,氧化过程,化合价升高1×2
过程(2)是得氧,氧化过程,化合价升高2×1
过程(3)是加氢,还原过程,化合价升高1×24
练习3
1.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2都有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-Fe2+H2O2I-SO2。则下列反应不能发生的是()。
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O
D.2Fe2++I2=2Fe3++2I-
2.下列反应中,不属于氧化还原反应的是()。
A.2CO+O2点燃2CO2B.CH4+2O2点燃CO2+2H2O
C.2KClO3加热2KCl+3O2↑D.2Fe(OH)3加热Fe2O3+3H2O
3.关于C+CO2点燃2CO的反应,下列说法正确的是()。
A.是化合反应,不是氧化还原反应
B.CO既是氧化产物又是还原产物
C.单质C中C的化合价升高,被还原,是氧化剂
D.CO2中C的化合价降低,被氧化,CO2是还原剂
4.R、X、Y和Z是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X2+与单质R不反应;
X2++Z=X+Z2+;Y+Z2+=Y2++Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合()。
A.R2+>X2+>Z2+>Y2+B.X2+>R2+>Y2+>Z2+
C.Y2+>Z2+>R2+>X2+D.Z2+>X2+>R2+>Y2+
5.化合物BrFx与水按物质的量之比3︰5发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。
(1)BrFx中,x=。
(2)该反应的化学方程式是:。
(3)此反应中的氧化剂和还原剂各是什么?
氧化剂是;还原剂是。扩展阅读
;第一章 化学反应及能量变化
第一章化学反应及能量变化
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【教材分析】
▲本节教材包括:化学反应的类型、氧化还原反应、氧化剂与还原剂三部分,主要从化合价的升降、电子的转移讨论氧化还原反应。
▲"氧化还原反应原教材穿插在第一章"卤素"中学习,新旧教材这部分的要求基本一致,但比起原教材来,新教材有三个特色:
1、结构合理:新教材从研究燃烧出发,导入氧化还原,先由复习初中所学的四种基本类型入手,对照Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2类属判断的矛盾导出氧化还原,顺理成章。全节拟成三个相互联系的问题,纲目清晰。
2、表述生动:用拟人漫画形象生动的表述概念,激发兴趣,便于理解。
3、联系实际:列举生产、生活中对人类有益或有害的氧化还原反应。
【教学目标】
知识目标:(1)以价态升降和电子转移的观点理解氧化还原反应,氧化剂、还原剂的概念。
(2)了解初中所学的基本反应类型与氧化还原不同分类的关系。
(3)会用"双线桥"式表示基本的氧化还原方程式。
能力目标:通过判断一个反应是否是氧化还原,谁是氧化剂、还原剂,培养学生的逻辑思维能力。
情感目标:培养学生能用辨证的对立统一的观点分析事物的意识。
【课时分配】
3课时:(1)学习"一、二";(2)学习"三",练习写"双线桥"反应式;(3)课堂小结,课堂训练及作业评析、补偿。
【教学设计】
1、化合价的升降、电子的转移
教学内容要点
教与学活动建议
一、化学反应类型
初中化学学习了化学反应分类共有:
1、根据反应物与生成物的种数、类别分:
基本类型:化合:A+B=AB
分解:AB=A+B
置换:A+BC=AC+B
复分解:AB+CD=AD+CB
2、根据反应物得失氧分:
氧化:物质得到氧
还原:物质失去氧
3、判断反应属于何类型:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO
CuO+H2===Cu+H2O
二、氧化还原反应:
1、实验分析:
实例:CuO+H2=Cu+H2O
↓↓
从得失氧分析:失氧得氧
↓↓
从升降价分析:降价升价
↓↓
电子转移分析:得e失e
↓↓
反应结论:还原反应氧化反应
------------
同时发生,称为氧化还原反应
2、概念迁移:
用价态升降和电子转移的观点判断没有得失氧的反应。
(1)电子完全得失:2Na+Cl2===2NaCl
(2)电子对偏移:H2+Cl2===2HCl
得出氧化还原的本质定义:
凡是有电子转移(得失、偏移)的反应。
3、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
三、氧化剂和还原剂
1、实例分析:
CuO + H2=Cu+H2O
↓↓
还原反应 氧化反应
↓↓
被还原被氧化
↓↓
氧化剂还原剂
↓↓
得电子物质 失电子物质
------------------------
从反应物中找
2、用"双线桥式"表示氧化还原反应
▲联系生活生产实际,了解氧化还原反应对人类社会的利弊。
▲询问学生回顾初中化学知识引入:
1、初中化学学习过那些类型?各有何特点?(引出左列各基本类型的特征)
2、从得失氧的角度还学习过那些类型?(以CuO与H2的反应为例,它属于何类型?)
3、Fe2O3和CO的反应属于什么基本类型?(激发学生思维中的矛盾点,引出氧化还原反应进一步的认识)
▲由学生按照左列(1)-(3)的三个层次分析,得出氧化还原反应的结论。指出;从价态变化和电子转移观点来分析化学反应。
可以扩展到对许多没有氧参加的化学变化实质的认识.
(引出Na与Cl2,H2与Cl2反应)
▲最好能运用电教手段将课本图1-2,1-5,1-8改成动画,配合分析各概念放映。
▲学生以左列两反应为例,分析Na、H2发生氧化反应,Cl2发生反应。也可扩充至其他实例。
教师提示学生全面理解:电子转移包括电子的偏移和电子的得失
▲由学生说出课本图1-7的含义,以明确氧化还原与基本类型的关系。
▲进一步引导学生分析"还原反应-被还原-氧化剂"和"氧化反应-被氧化-还原剂"的内联系
(配合课本图1-8的动画分析)
▲归纳小结:师生共同讨论。
综合得出如下的氧化还原反应对立统一关系的两根推断线:
实质 判断依据 元素变化 反应物称为 反应物性质
失e—→升价—→被氧化—→还原剂—→还原性
得e—→降价—→被还原—→氧化剂—→氧化性
高一化学知识点(第一章):化学反应及其能量变化
高一化学知识点(第一章):化学反应及其能量变化
第一节氧化还原反应
1.定义:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫做氧化还原反应(不一定有氧气参加反应)
2.实质:有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应
3.特征:反应前后元素的化合价发生变化
4.口诀:高价氧化,低价还,中间价态两边转.
升失氧,降得还,要说剂,两相反.
氧化剂得电子价降低被还原发生还原反应
还原剂失电子价升高被氧化发生氧化反应
5.电子守恒定律:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
6.强弱律:氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性
还原剂的还原性大于还原产物的还原性
7.常见的氧化剂:O2,浓H2SO4,HNO3,Cl2
常见的还原剂:H2,CO,C和活泼的金属如ZnFeAl等.
8.临位转换:归中反应和歧化反应
第二节离子反应
1.定义:可将有离子参加的反应统称为离子反应
2.离子反应发生的条件及实质:(1)难溶物质生成;(2)易挥发性的物质生成;(3)难电离物质生成
3.在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质.(金属氧化物一般为电解质)
4.在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物叫做非电解质.(非金属氧化物一般为非电解质)
5.在水溶液里全部电离成离子的电解质叫做强电解质.例如:NaOH,KOH,HCl,HNO3,H2SO4,NaCl等.
6.在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质叫做弱电解质.例如:CH3COOH和水等.
7.用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式
8.可拆物质:强碱,强酸,可溶性盐.不可拆物质:弱酸,弱碱,难溶物,微溶物,单质,氧化物.
第三节化学反应中的能量变化
1.化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应.
2.化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应.
3.五个吸热反应:(1)Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O;(2)Na2CO3+2NH4NO3=2NaCO3+2NH3+H2O+CO2
(3)CaCO3=CaO+CO2;(4)C+CO2=2CO;(5)C+H2O(气)=CO+H2
4.一次能源:自然界现成存在,可以直接取得且不必改变其基本形态的能源.
二次能源:由一次能源经过加工或转换成另一形态的能源.
5.化学反应的过程,也可看成是贮存在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来,或者是热能等转化为物质内部的能量而被贮存起来的过程.
注:由于条件限制化学方程式没有气体符号和沉淀符号及反应条件,请谅解!
化学教案-第一章 化学反应及其能量变化第一节 氧化还原反应
第一章化学反应及其能量变化
第一节氧化还原反应
【教学内容、目标】
1、了解化学反应的分类方法,初步认识四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。
2、学会用化合价升降和电子转移观点来理解氧化还原反应(能初步运用“对立统一”观点了解有关概念的辩证关系)。
3、初步学会用箭头符号正确表示电子转移方向和数目。
【知识讲解】
本节重点是用化学价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应的概念。
本节难点是用箭头符号表示和分析氧化还原反应。
一、化学反应的分类方法
1、仅从物质类型分为无机化学反应和有机化学反应。
2、既从物质类别又从物质反应前后种数分为四种基本反应类型:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
3、按反应中有无电子转移分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
4、按反应中微粒形态分为离子反应和非离子反应(分子之间或分子与原子之间的反应)。
5、按反应中能量变化形式如热量的变化分为吸热反应和放热反应。
氧化还原反应
二、氧化还原反应
1、氧化还原反应的特征和本质
初中化学仅以得氧、失氧的观点初步认识氧化反应和还原反应。但是有许多反应尽管没有氧参与,如钠在氯气中燃烧2Na+Cl2NaCl也属于氧化还原反应;而碳在氧气燃烧生成二氧化碳表面上似乎只有碳得到氧,发生了氧化反应那么什么物质失去了氧呢?谁被还原了呢?“失氧”的观点不能自圆其说;再如氢气还原氧化铜生成铜和水的反应:++其中氧元素的化合价在反应前后保持-2价没有变化,实质上起氧化作用的是+2价铜元素,并不是-2价的氧元素。因此得氧,失氧观点是不全面,不完整,不确切的一种说法。
其实在化学反应前后,凡涉及元素价态变化的反应都属于氧化还原反应。元素化合价的升降是相辅相成的关系,有升必有降,这是判断氧化还原反应的依据和特征。由于元素化合价数值与正负跟该元素的一个原子得失电子数目或形成共用电子对数目及其偏移状况有关,所以氧化还原反应的本质是电子转移。
2、与氧化还原反应有关的“成对”概念及其辩证关系
以下跟氧化还原反应有关的“成对”概念既相互对立又紧密相联缺一不可,都统一于同一反应之中才具有意义。
(1)氧化反应~还原反应
物质失去电子(相应元素化合价升高)的反应就是氧化反应(或称“被氧化”);物质得到电子(相应元素化合价降低)的反应就是还原反应(或称“被还原”)。如:
;
在一化学反应中有物质发生氧化反应,则必然有物质发生还原反应,二者尽管表现不同,但必走同时存在于某一具体反应中。
(2)氧化剂~还原剂
在化学反应中得电子的物质(所含元素化合价降低的物质)称为氧化剂;在化学反应中失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)称为还原剂。在氧化还原反应中电子是从还原剂转移到氧化剂。必须强调的是在氧化还原反应中氧化剂、还原剂均是指反应物,二者必定同时存在,两者既在不同种反应物中,也可以在同一物质中,甚至可以存在于某一单质中。两者既是对立的(争夺电子)又是统一的(共依共存)。
(3)氧化性~还原性
在化学反应中,氧化剂夺电子的性质称为氧化性(或称氧化能力);还原剂失电子的性质称为还原性(或还原能力)。所谓氧化剂的强弱,就是指它的氧化性强弱;所谓还原剂的强弱,就是指它的还原性的强弱。
(4)氧化产物~还原产物
这一对概念只针对生成物而言。还原剂失去电子被氧化后的生成物称为氧化产物;氧化剂得电子被还原后的生成物称为还原产物。氧化产物相对同一反应的氧化剂具有较弱的氧化性;还原产物相对同一反应的还原剂具有较弱的还原性。
上述四对概念之间的关系可归纳如下:
失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应)
氧化剂+还原剂====还原产物+氧化产物
(氧化性强)(还原性强)(还原性较弱)(氧化性较弱)
得电子,化合升降低,被还原(发生还原反应)
也可概括为六个字“失→高→氧,得→低→还。”
3、常见的氧化剂和还原剂
常见的氧化剂有:
(1)活泼的非金属单质如:卤素单质(X2)、O2、S等。
(2)高价金属阳离子如:Fe3+、Cu2+等。
(3)高价或较高价含氧化合物如:MnO2、浓H2SO4、HNO3、酸化KMnO4。
常见的还原剂有:①活泼或较活泼的金属:如K、Na、Z1、Fe等。
②一些非金属单质:如H2、C、Si等。
③较低态的化合物:CO、SO2、H2S等。
一般情形下强氧化剂与强还原剂共存可发生氧化还原反应;而弱氧化剂与弱还原剂则较难发生氧化还原反应。
4、电子转移方向和数目的表示方法:
(1)用双线箭头符号表示(方程式两边同一元素的原子得、失电子的情形
失22e
得e得3e
(2)用单线箭头符号表示(仅在方程式左侧反应物上原子得、失电子的情形)
e
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
化学反应与能量变化
作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。怎么才能让教案写的更加全面呢?下面是小编帮大家编辑的《化学反应与能量变化》,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
教案
课题:第一章化学反应与能量
第一节化学反应与能量变化
授课班级
课时
2教
学
目
的
知识
与
技能
1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式
过程
与
方法
1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法,2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力
情感
态度
价值观
激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点
重点
化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写
难点
焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写
知
识
结
构
与
板
书
设
计
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化
一、反应热焓变
1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变
2、符号:△H
3、单位:kJ/mol或kJmol-1
4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。
5、△H计算的三种表达式:
(1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量
(2)△H==生成的总能量–反应物的总能量
(3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和
二、热化学方程式(thermochemicalequation)
1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
例:H2(g)+I2(g) 2.书写热化学方程式的注意事项: (1)需注明反应的温度和压强。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状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。 (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也不同。 4.热化学方程式的应用 教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动 阿基米德 [问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢? [讲]对,能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反应原理的学习 [板书]第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化 [回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化 [讲]化学键形成的时候放出能量,断裂的时候吸收能量; [问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的?能否从微观的角度解释能量变化的原因? 水分子之间存在分子间作用力,当水从液态变成气态时,分子间距离增大,所以要吸收能量 [讲]虽然力的种类和大小不同,但是本质都一样,就是形成作用力时要放出能量;破坏作用力时要吸收能量,即物质的变化常常伴随能量的变化 [投影] [问]为什么化学反应过程中会有能量的变化?从两个角度来考虑:1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的?与能量有什么关系?2、反应物和生成物的相对能量的大小 [图像分析]1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量;断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量; [讲]从化学键的角度看化学反应包含两个过程:旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量,形成化学键要释放出能量,断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等;2、反应物和生成物的总能量通常不相等,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学能转化为其他形式的能量释放出来,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来,所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。 [过]断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的,可以在工具书上查到,这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了,在以上的例子中我们对反应的讨论和研究中,我们的研究对象是什么?反应物和生成物[讲]我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物,我们把它们称为反应体系,而把除它们之外的物质称为环境,我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量,用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称作为“焓变”,用符号“△H”表示,单位常采用kJ/mol或kJmol-1[板书]一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 [思考]我们看看△H的单位是kJ/mol,这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量?我们可以怎样计算△H的数值? [讲]化学反应的过程同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少与发生反应的反应物质量及物质的量成正比。焓变的单位中的“mol”的基本单元不是某一反应物或生成物分子或原子,而是按热化学方程式所表示的那些粒子的特定组合。反应热就是“每摩尔”该特定组合完全反应的热效应 [讲]化学反应都伴随能量的变化,所以可以将化学反应分为两类。分析反应热之前,先弄清楚两个概念:环境和体系 [投影] 放热反应:体系环境 H △H0为“-”Q0 吸热反应 体系环境 H △H0为“+”Q0 [结论]△H和Q的角度不同,△H从体系的角度,Q从环境的角度 [讲]当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热反应,使反应本身能量降低,规定放热反应△H为“一”,所以△H为“一”或△H<0时为放热反应。上述反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反应热测量的实验数据为184.6kJ/mol,与计算数据183kJ/mol很接近,一般用实验数据表示,所以△H=-184.6kJ/mol。 当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应是吸热反应,通过加热、光照等方法吸收能量,使反应本身能量升高,规定△H为“+”,所以△H为“+”或△H>0时为吸热反应。 [投影] [板书]4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H<0时为放热反应。 [讲]如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量,反应时就会以热能的形式放出,反之,则吸热。 [板书]5、△H计算的三种表达式: (1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2)△H==生成的总能量–反应物的总能量 [讲]化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小,稳定性越弱,能量就越高破坏它需要的能量就越小;生成物的键能越大,稳定性越强,能量就越低,释放的能量就越大,故需要放出能量,△H为负,反应之为正 [板书](3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和 [讲]△H有正负之分,因此比较△H大小时,要连同“+”、“-”包含在内,类似于数学上的正负数比较,如果只比较反应放出热量变化,则只比较数值大小。 [过渡]什么是化学反应热?如何表示?如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化?下面我们来学习热化学方程式。 [板书]二、热化学方程式(thermochemicalequation) 1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。例:H2(g)+I2(g)2HI(g);△H=-14.9kJ/mol [投影]例:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/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。(在101kPa和 [小结]描述在一定条件下,一定量某状态下的物质,充分反应后所吸收或放出热量的多少。 [讲]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能量变化。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢? [板书]2.书写热化学方程式的注意事项: [讲]与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点: [学生活动]阅读教材归纳、总结 [板书](1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时,其△H不同。 [讲]但中学化学中所用的△H的数据,一般都是在101kPa和25℃时的数据,因此可不特别注明。但需注明△H的“+”与“-”。热化学方程式一般不要求写条件 [投影]例如:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/molH2(g)十O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol [讲]从上述两个热化学方程式可看出,lmolH2反应生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同? [板书](2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。 [讲]通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”,且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”。 [投影]例如:H2(g)+C12(g)=2HCl(g);△H=-184.6kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=HCl(g);△H=-92.3kJ/mol [板书](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也不同。 [讲]我们还需要注意的是,热化学方程式是表示反应已完成的量,而不管反应是否真正完成。△H与反应完成的物质的量有关,而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少,并不表示物质的分子数或原子数,所以化学计量数必须与△H相对应,如果化学计量数加倍,则△H也要加倍。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。 [板书]4.热化学方程式的应用 [点击试题]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 A.;△H=-48.40kJ/mol B.;△H=-5518kJ/mol C.;△H=+5518kJ/mol D.;△H=-11036kJ/mol 答案BD [实践活动]中和反应反应热的测定 [投影]一、实验原理 [讲]中和热的定义是在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段,只讨论强酸和强碱反应的中和热。 [回顾]必修2第二章30页关于“中和热”的内容: 酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。 实验2-3:在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸,测其温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液,测其温度,并缓缓地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程,并作好记录。 盐酸温度/℃ NaOH溶液温度/℃ 中和反应后温度/℃ t(HCl) t(NaOH) t2数据处理:△H=Q/n=cm△t/n 其中:c=4.18J/(g·℃),m为酸碱溶液的质量和,△t=t2-t1,t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值,n为生成水的物质的量。 [投影]二、实验操作 [讨论]上述实验装置和操作存在哪些问题?——热量的散失 [投影] [问]课本第5页图1-3与实验2-3相比,作了哪些改进?改进的目的是什么? 1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。 [思考与交流]课本第5页实验用品,想一想,每件用品的用途,NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L? 为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用碱稍过量。 [讲]阅读课本第5页实验步骤,强调下列问题 [投影]注意事项: 1、为了保证0.50mol·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱并不参加中和反应。 2、实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值偏低。 3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。 4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。 5、操作时动作要快,尽量减少热量的散失。 6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量小的一种,因为过量的酸碱并不参加中和反应。 操作:学生按课本步骤做实验,记录相应数据。 [投影]三、数据处理 1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据(t2-t1)= 思考:如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显,怎么办? 2、计算反应热:△H=Q/n=cm△t/n。 其中:c=4.18J/(g·℃),m=m1+m2=100g,△t=(t2-t1)=, n=0.50mol·L-1×0.50mL=0.025mol。△H= [总结]化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。 [随堂练习] 1、下列说法不正确的是(A) A、放热反应不需加热即可发生 B、化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等 C、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应 D、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关 2、已知(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ/mol (2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol (3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ/mol (4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol 则a、b、c、d的关系正确的是。 A、ac0B、bd 3、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是 A、2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+890kJ/mol B、CH4+2O2=CO2+H2OΔH=-890kJ/mol C、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol D、1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890kJ/mol 4、已知11molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量;21molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ3由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是()A、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) B、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH==183kJ/mol C、氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应的ΔH==--183kJ/mol D、氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体,反应的ΔH==--183kJ/mol吸热反应与放热反应的考查反应热大小的比较热化学方程式的书写教学回顾: