选修四《化学反应原理》人教版教案.pdf

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1、人 教：绪 言.2第 一 章 化 学 反 应 与 能 量.2第 一 节 化 学 反 应 与 能 量 的 变 化.2第 二 节 燃 烧 热 能 源.8第 三 节 化 学 反 应 热 的 计 算.12第 二 章 化 学 反 应 速 率 和 化 学 平 衡.18第 一 节 化 学 反 应 速 率.18第 二 节 影 响 化 学 反 应 速 率 的 因 素.21第 三 节 化 学 平 衡.26第 四 节 化 学 反 应 进 行 的 方 向.57第 三 章 水 溶 液 中 的 离 子 平 衡.62第 一 节 电 离 平 衡.62第 二 节 水 的 电 离 和 溶 液 的 pH.69第 三 节 盐 类 的

2、 水 解.77第 四 节 沉 淀 溶 解 平 衡.98第 四 章 电 化 学 基 础.50第 一 节 原 电 池.106第 二 节 化 学 电 源.109第 三 节 电 解 池.114第 四 节 金 属 的 电 化 学 腐 蚀 与 防 护.123设 计(2)、有 效 碰 撞 时 能 引 起 化 学 反 应 的 碰 撞 2、活 化 分 子 和 活 化 能(1)具 有 较 高 的 能 量，能 够 发 生 有 效 碰 撞 的 分 子 是 活 化 分 子。(2)活 化 分 子 高 出 反 应 物 分 子 平 均 能 量 的 部 分 是 活 化 能 3、催 化 剂(1)催 化 剂 是 能 改 变 化 学

3、 反 应 的 速 率，但 前 后 本 身 的 性 质 和 质 量 都 不 再 改 变 的 物 质(2)催 化 剂 一 降 低 活 化 能 一 提 高 活 化 分 子 数 f 提 高 有 效 碰 撞 频 率 一 反 应 速 率 加 快 教 学 过 程 教 学 步 骤、内 容 教 学 方 法【引 入】化 学 研 究 的 核 心 问 题 是 化 学 反 应，化 学 具 有 创 造 性 的 工 作 是：设 计 和 创 造 新 的 分 子，要 实 现 这 个 过 程 我 们 就 必 须 对 化 学 反 应 原 理 理 解 清 楚。我 们 己 经 学 习 过 很 多 的 化 学 反 应，也 做 过 不 少

4、 化 学 实 验。那 么 化 学 反 应 时 怎 样 发 生 的？化 学 反 应 遵 循 怎 样 的 规 律 呢？为 什 么 有 的 化 学 反 应 快，有 的 反 应 慢？如 何 能 控 制 化 学 反 应 为 人 所 用 呢？要 解 决 这 一 系 列 的 问 题 就 要 依 赖 于 化 学 反 应 原 理 这 一 模 块 的 学 习。【板 书】一、化 学 反 应 原 理 的 研 究 内 容【问 题 情 境 1】课 件 投 影氢 气 与 其 他 物 质 反 应 反 应 条 件 难 易 程 度 H2+O2点 燃 易 H2+CUO 加 热 易 H2+N2高 温、高 压、催 化 剂 难【问 题】

5、为 什 么 反 应 的 对:易 程 度 不 同？【结 论】物 质 之 间 能 否 反 应，以 及 反 应 的 难 易 程 度 都 是 由 反 应 物 本 身 的 性 质 决 定 的，即 影 响 化 学 反 应 速 率 的 根 本 原 因 反 应 物 本 身 的 性 质（内 因）【问 题 情 境 2（课 件 投 影）将 H2、02混 合，在 室 温 的 条 件 下 可 以 存 在 数 百 年，但 点 燃 后 却 会 发 生 剧 烈 的 爆 炸 反 应，而 且 只 要 配 比 适 当，可 以 完 全 转 化 为 生 成 物【问 题】由 此 说 明 了 什 么 问 题？【结 论】对 于 一 个 确

6、定 的 化 学 反 应，不 同 的 外 界 条 件 都 能 够 改 变 化 学 反 应 速 率。在 化 学 反 应 的“内 因”确 定 的 情 况 下，“外 因”则 是 变 化 的 条 件。【问 题 情 境 3（课 件 投 影）氏 和 N2即 使 在 高 温、高 压、有 催 化 剂 的 条 件 下 反 应 也 不 能 完 全 转 化 为 生 成 物。【问 题】由 此 又 能 得 出 什 么 结 论？【结 论】该 反 应 有 一 定 限 度 的【总 结】化 学 反 应“速 率”、“方 向”和“限 度”正 是 化 学 反 应 原 理 研 究 的 主 要 内 容。（第 二 单 元 介 绍 的 内 容

7、）【讲 述】在 不 同 的 物 质 体 系、不 同 环 境 中，化 学 反 应 所 遵 循 的 的 规 律 是 不 同 的，教 材 第 三 单 元 将 介 绍 水 溶 液 中 离 子 反 应 的 规 律；在 第 一 单 元 中 介 绍 化 学 反 应 中 化 学 能 与 热 能、电 能 的 相 互 转 化，了 解 化 学 反 应 中 物 质 与 能 量 之 间 的 定 量 关 系 以 及 电 化 学 的 有 关 基 础 知 识。【板 书】1、化 学 反 应 与 能 量 的 问 题 2、化 学 反 应 速 率、方 向 以 及 限 度 的 问 题 3、水 溶 液 中 离 子 反 应 的 问 题 4

8、、电 化 学 的 基 础 知 识【讲 述】通 过 学 习 我 们 将 认 识 到 纷 繁 复 杂 的 化 学 反 应。乍 看 起 来，好 像 十 分 复 杂，难 易 把 握，而 实 际 上 是 有 规 律 可 循 的。这 正 是 化 学 的 精 髓 所 在，也 是 化 学 的 魅 力 所 在。【过 渡】我 们 如 何 研 究 一 个 化 学 反 应？研 究 化 学 反 应 原 理 的 基 本 思 路 和 方 法 是 怎 样 的 的 呢？下 面 我 们 介 绍 几 个 简 化 的 概 念 模 型，这 是 我 们 学 习 和 研 究 化 学 反 应 原 理 的 基 础。【板 书】二、简 化 的 概

9、 念 模 型 1、简 化 后 的 简 单 碰 撞 模 型【问 题 1】有 效 碰 撞 模 型 成 立 的 前 提 是 什 么？有 效 碰 撞 的 含 义 是 什 么？1、在 常 温 常 压 下，气 体 分 子 的 运 动 是 自 由 的，它 们 之 间 的 碰 撞 是 随 机 的。反 应 物 分 子 之 间 的 碰 撞 时 是 化 学 反 应 的 必 要 条 件，但 并 不 是 所 有 的 碰 撞 都 能 引 起 化 学 反 应。【问 题 2】如 何 知 道 并 不 是 所 有 的 分 子 之 间 的 碰 撞 都 是 有 效 的？2、如 果 反 应 物 分 子 之 间 的 碰 撞 都 能 反

10、应，所 有 的 化 学 反 应 都 将 在 瞬 间 完 成，而 事 实 并 非 如 此。【问 题 3 什 么 是 有 效 碰 撞 3、能 引 起 分 子 之 间 的 化 学 反 应 的 碰 撞 时 有 效 碰 撞【归 纳】分 子 之 间 的 碰 撞 时 化 学 反 应 的 必 要 条 件，但 并 不 是 所 有 的 碰 撞 都 是 有 效 的，而 有 效 碰 撞 是 化 学 反 应 发 生 的 充 分 条 件，能 引 起 分 子 间 的 化 学 反 应 的 碰 撞 是 有 效 碰 撞，某 化 学 反 应 速 率 的 大 小 与 单 位 时 间 内 有 效 碰 撞 的 次 数 有 关。【板 书】

11、（1）、分 子 间 的 碰 撞 时 化 学 反 应 的 必 要 条 件，有 效 碰 撞 是 化 学 反 应 发 生 的 充 分 条 件。（2）有 效 碰 撞 时 能 引 起 化 学 反 应 的 碰 撞。【过 渡】什 么 样 的 分 子 才 能 发 生 有 效 碰 撞？分 子 间 发 生 有 效 碰 撞 的 条 件 是 什 么？【板 书】2、活 化 分 子 和 活 化 能【问 题 1】1、什 么 是 活 化 分 子？活 化 分 子 发 生 的 碰 撞 一 定 是 有 效 的 吗？【回 答】具 有 较 高 的 能 量，能 够 发 生 有 效 碰 撞 的 分 子 一 定 是 活 化 分 子；发 生

12、有 效 碰 撞 的 分 子 一定 是 活 化 分 子，但 是 活 化 分 子 的 碰 撞 不 一 定 是 有 效 碰 撞，活 化 分 子 必 须 在 合 适 的 空 间 取 向 才 能 发 生 有 效 碰 撞。【问 题 2】什 么 是 活 化 能？【回 答 2】活 化 分 子 高 出 反 应 物 分 子 平 均 能 量 的 部 分 是 活 化 能【问 题 3 有 没 有 活 化 能 为 0 的 化 学 反 应？请 举 例 说 明【回 答】有，如 溶 液 中 的 自 由 离 子 间 的 反 应，高 空 大 气 中 自 由 离 子 间 的 反 应，高 空 大 气 中 自 由 原 子 之 间 的 反

13、 应，因 为 这 些 反 应 的 反 应 物 分 子 在 反 应 前 已 经 成 为 自 由 里 子 或 原 子，不 需 要 再 破 坏 或 减 弱 化 学 键。【归 纳】活 化 分 子 的 能 量 可 以 通 过 吸 收 外 界 的 能 量 或 者 分 子 之 间 在 碰 撞 是 能 量 交 换 不 均 匀 二 产 生；发 生 有 效 碰 撞 的 分 子 一 定 是 有 效 碰 撞。有 效 碰 撞 的 次 数 多 少 与 单 位 体 积 内 反 应 物 中 活 化 分 子 的 多 少 有 关。活 化 分 子 高 出 反 应 物 分 子 平 均 能 量 的 部 分 是 活 化 能，活 化 分

14、子 的 多 少 与 该 反 应 活 化 能 的 大 小 有 关，活 化 能 的 大 小 是 由 反 应 物 分 子 的 性 质 决 定 的；(内 因)活 化 能 越 小 则 一 般 分 子 成 为 活 化 分 子 越 容 易，活 化 分 子 越 多，单 位 时 间 内 的 有 效 碰 撞 次 数 越 多，反 应 速 率 就 越 快。【板 书】(1)具 有 较 高 的 能 量，能 够 发 生 有 效 碰 撞 的 分 子 是 活 化 分 子。(2)活 化 分 子 高 出 反 应 物 分 子 平 均 能 量 的 部 分 是 活 化 能【过 渡】催 化 剂 的 研 究 也 是 化 学 反 应 原 理

15、中 的 一 个 重 要 领 域。催 化 剂 的 使 用 对 化 工 生 产 的 影 响 也 越 来 越 大，催 化 剂 往 往 成 为 化 工 技 术 改 造 和 更 新 的 关 键。【问 题】1、什 么 是 催 化 剂【回 答】催 化 剂 能 改 变 化 学 反 应 的 速 率，但 反 应 前 后 本 身 性 质 和 质 量 都 不 再 改 变【问 题】催 化 剂 为 何 能 影 响 化 学 反 应 速 率【回 答】2、可 以 降 低 化 学 反 应 所 需 要 的 活 化 能，也 就 提 高 了 活 化 分 子 的 百 分 数，从 而 提 高 了 有 效 碰 撞 的 频 率，反 应 速 率

16、 大 幅 提 高。【板 书】3、催 化 剂(1)催 化 剂 是 能 改 变 化 学 反 应 的 速 率，但 前 后 本 身 的 性 质 和 质 量 都 不 再 改 变 的 物 质(2)催 化 剂 一 降 低 活 化 能 一 提 高 活 化 分 子 数 一 提 高 有 效 碰 撞 频 率 f 反 应 速 率 加 快【小 结】一 个 化 学 反 应 要 经 历 那 些 过 程？教 学 回 顾：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 知 识 1、了 解 化 学 反 应 中 能 量 转 化 的 原 因 和 常

17、 见 的 能 量 转 彳 七 形 式；学 目 的 与 技 能 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 焰 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

18、 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 了 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 焙 变，4 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

19、 焙 变 1、定 义：恒 压 条 件 下，反 应 的 热 效 应 等 于 焰 变 2、符 号：ZH3、单 位：kj/mol 或 kJmoL4、反 应 热 表 示 方 法：为“+”或 HAO时 为 吸 热 反 应；为“一”或 HV0时 为 放 热 反 应。5、计 算 的 三 种 表 达 式：(1)A H=化 学 键 断 裂 所 吸 收 的 总 能 量 一 化 学 键 生 成 所 释 放 的 总 能 量(2)A H=生 成 的 总 能 量-反 应 物 的 总 能 量(3)A H=反 应 物 的 键 能 之 和-生 成 物 的 键 能 之 和 二、热 化 学 方 程 式(thermochemical

20、 equation)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。200 P例：H2(g)+I2(g)1Q1KPa 2Hl(g)；AH=-14.9 kJ/mol2.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 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

21、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 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【引 入】相 信 大 家 都 听 过 这 句 名 言：“给 我 一 个 支 点 和 足 够 长 的 杠 杆，我 可 以 撬 动 地 球。”知 不 知 道 是 谁 说 的 呢？【回 答】阿 基 米 德【提 问】推 动 人 类 社 会 进 步 的 这 个 支 点 和 杠 杆 是 什 么 呢？【讲 解】对，能 量 就 是 推 动 人 类 进 步

22、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【回 忆】通 过 必 修 二 的 学 习，我 们 知 道 化

23、学 反 应 过 程 中 不 仅 有 物 质 的 变 化，还 有 能 量 的 变 化。那 么 常 见 的 能 量 变 化 形 式 有 哪 些？【学 生】阅 读 本 章 引 言 回 答：热 能、电 能、光 能 等【过 渡】当 能 量 以 热 的 形 式 表 现 时，我 们 把 化 学 反 应 分 为 放 热 反 应 和 吸 热 反 应，你 能 列 举 常 见 的 放 热 反 应 和 吸 热 反 应 吗？【回 答】放 热 反 应 如 燃 烧 反 应、酸 碱 中 和 反 应、大 多 数 化 合 反 应 等；吸 热 反 应 如 大 多 数 分 解 反 应、金 属 氧 化 物 的 还 原 反 应 等【质

24、疑】为 什 么 化 学 反 应 过 程 中 有 的 放 热、有 的 吸 热？为 什 么 说“化 学 反 应 过 程 中 能 量 的 变 化 是 以 物 质 的 变 化 为 基 础 的”？【回 忆】我 们 知 道 化 学 反 应 的 实 质 就 是 旧 的 化 学 键 断 裂 和 新 的 化 学 键 形 成 的 过 程，那 么 化 学 键 断 裂 的 过 程 中 能 量 是 如 何 变 化 的？【提 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？【回 答】水 分 子 之 间 存 在 分 子 间

25、 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【分 析】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【探 究】给 出 具 体 实 例，图 例，请 学 生 分 析 图 中 包 含 的 信 息【引 导】在 化 学 反 应 H2+C12=2HC1的 过 程 中 能 量 变 化 如 何？【投 影】【提 问】为 什 么 化 学 反 应 过 程 中 会 有 能 量

26、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】lmolH2和 Im o lC b反 应 得 到 2moiHC1要 放 出 183kJ的 能 量；断 开 ImolH-H键 需 要 吸 收 436kJ的 能 量；断 开 ImolCl-Cl键 需 要 吸 收 243kJ的 能 量；形 成 ImolH-Cl键 能 放 出 431kJ的 自 昌 量;【讲 解】1、从 化 学 键 的 角 度 看 化 学 反 应 包 含 两

27、 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

28、 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 渡】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。【提 问】如 何 表 示 反 应 过 程 是 放 热 还 是 吸 热 呢？【讲 解】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

29、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“焰 变”，用 符 号“!”表 示，单 位 常 采 用 kJ/mol或 k J m o l1【板 书】一、反 应 热 燃 变 1、定 义：恒 压 条 件 下，反 应 的 热 效 应 等 于 婚 变 2、符 号：A H3、单 位：kj/mol 或 kJm ol1【思 考】我 们 看 看 4 H 的 单 位 是 k J/m o l,这 个 单 位 的 分 子 和 分

30、母 分 别 代 表 的 是 什 么 物 理 量？我 们 可 以 怎 样 计 算 A H 的 数 值？【讲 解】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!为“一”，弛 为“一”或 HVO时 为 放 热 反 应。上 述 反 应 H2(g)+C l2(g)=2 H C l(g),反 应 热 测 量 的 实 验 数 据 为 184.6 k J/m o l,与 计 算 数 据 183kJ/mol很 接 近，一 般 用 实 验 数 据 表 示，所 以?!=-184.6 kJ

31、/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 A H为“+”，所 以 A H为“+”或 H X)时 为 吸 热 反 应。【投 影】放 热 反 应 吸 热 反 应【板 书】4、反 应 热 表 示 方 法：!为“+”或 H A O时 为 吸 热 反 应；!为“一”或 H 0 时 为 放 热 反 应。【讲 解】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

32、 能 的 形 式 放 出，反 之，则 吸 热。【板 书】5、计 算 的 三 种 表 达 式：(1)A H=化 学 键 断 裂 所 吸 收 的 总 能 量 一 化 学 键 生 成 所 释 放 的 总 能 量(2)A H=生 成 的 总 能 量-反 应 物 的 总 能 量【讲 解】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

33、 放 出 能 量，为 负，反 应 之 为 正【板 书】(3)AH=反 应 物 的 键 能 之 和 一 生 成 物 的 键 能 之 和【讲 解】1【有 正 负 之 分，因 此 比 较 1【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】通 过 上 一 节 的 学 习 我 们 知 道 化 学 反 应 过 程 中 的 反 应 热 与 断 裂 反 应 物 中 化 学 键 吸 收 的 能 量 和 形 成 生 成 物 中 化 学 键 放 出 的 能 量 有 关，即 能 量

34、的 变 化 时 以 发 生 变 化 的 物 质 为 基 础 的，那 么 如 何 更 准 确 的 表 示 一 个 化 学 反 应 的 热 效 应？如 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(thermochemical equation)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)200 T C信 2Hl(g)；-14.9kJ/m ol【投 影】例：H2(g)+1

35、 o2(g)=H2O(g)；A H=-241.8kJ/m ol,表 示 Imol气 态 H?和;mol气 态 O2反 应 生 成 Imol水 蒸 气，放 出 241.8kJ的 热 量。(在 lOlkPa和 250c时)%(g)十 g O?4)=%0；H=-285.8kJ/m ol,表 示 Imol气 态 H,与 1 mo气 态 O,反 应 在 101 kPa和 25 时，生 成 Imol液 态 水，-2放 出 285.8kJ的 热 量。【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 解】热

36、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 解】V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

37、 应 的 温 度 和 压 强 不 同 时，其 不 同。【讲 解】但 中 学 化 学 中 所 用 的 的 数 据，一 般 都 是 在 101 kPa和 25 时 的 数 据，因 此 可 不 特 别 注 明。但 需 注 明 的“+”与“一”。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=-241.8 kJ/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【讲 解】从 上 述 两 个 热 化 学 方 程 式 可 看 出，Imol 出 反 应 生 成 H?。比

38、生 成 H,O(g)多 放 出 44kJ/mol的 热 量。产 生 的 热 量 为 什 么 不 同？【板 书】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 解】通 常 气 体 用“g、液 体 用、固 体 用“s”、溶 液 用“aq”，且 热 化 学 方 程 式 通 常 不 用“广、”广。【投 影】例 如：H2(g)+Cl2(g)=2HCI(g)；H=-184.6kJ/mol H2(g)+C l2(g)=HCl(g)；H=-92.3 kJ/mol【板 书】(3)热 化 学 方 程 式 各 物 质 前 的 化 学

39、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!也 不 同。【讲 解】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 AH相 对 应，如 果 化 学 计 量 数

40、加 倍，则 AH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,lOlkPa下，1g C8H18(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 25A.C8Hl g(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H,O(g)；H=-48.40kJ/m ol25B.C8HI8(1)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1).H=-5

41、518kJ/m ol25C.C8HI 8(D+y o2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);H=+5518kJ/molD-2C8Hl 8(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l);=-1 1036kJ/mol答 案 B D【实 践 活 动】中 和 反 应 反 应 热 的 测 定【投 影】一、实 验 原 理【讲 解】中 和 热 的 定 义 是 在 稀 溶 液 中，酸 跟 碱 发 生 中 和 反 应 而 生 成 1 mol H20 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 3

42、0页 关 于“中 和 热”的 内 容：【回 答】酸 与 碱 发 生 中 和 反 应 生 成 ImolH?。时 所 释 放 的 热 量 称 为 中 和 热。【实 验】搬 2-3：在 50mL烧 杯 中 加 入 20mL 2mol/L的 盐 酸，测 其 温 度。另 用 量 筒 量 取 20mL 2mol/LN aO H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/C NaOH溶 液 温 度/中 和 反 应 后 温 度/t(HCl)t(NaOH)t2数 据 处

43、 理：H=Q/n=cm Z t/n其 中：c=4.18J/(g-),m 为 酸 碱 溶 液 的 质 量 和，t=t2ti，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】【提 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？【回 答】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

44、 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?【回 答】为 了 保 证 0.50mol/L的 盐 酸 完 全 被 NaO H中 和，采 用 碱 稍 过 量。【讲 解】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 0.50m ol-L t 的 盐 酸 完 全 被 N aO H中 和,采 用 0.55mol L 7N aO H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，

45、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。t,是 盐 酸 温 度 与 N aO H溶 液

46、温 温 度 计 S-碎 纸 亚 条 纸 板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-t,)=思 考：如 果 某 一 次 实 验 的 数 据 与 另 外

47、 两 次 实 验 的 数 据 差 异 明 显，怎 么 办？2、计 算 反 应 热：H=Q/n=cm Z t/n。其 中：c=4.18J/(g-),m=iriI+m2=100g,t=(t2t|)=,n=0.50mol-L lx0.50mL=0.025mol(A 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

48、 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 星 反 应 过 程 中 而 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

49、关 2、已 知(1)H2(g)+l/2 O2(g)=H2O(g)(2)2H2(g)+O2(g)=2 H2O(g)(3)H2(g)+l/2 O2(g)=H2O(1)(4)2H2(g)+O2(g)=2 H2O(1)则 a、b、c、d 的 关 系 正 确 的 是 AHI-a kJ/molAH2=b kJ/molAH3=c kJ/molAH4=d kJ/molA、acd0 C、2a=b03、沼 气 是 一 种 能 源，它 的 主 要 成 分 是 CH4。0.5 mol CH4完 全 燃 烧 生 成 CO?和 H2O时，放 出 445k J的 热 量。则 下 列 热 化 学 方 程 式 中 正 确 的

50、是 A、2CH4(g)+4 O2(g)=2C O2(g)+4 H2O(1)AH=+890 kJ/molB、CH4+2O2=C O2+H2O AH=-890kJ/m olC、CH4(g)+2 O2(g)=CO2(g)+2 H2O(1)AH=-890kJ/m olD、l/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l)A H=-890 kJ/mol4、已 知 Im olH z分 子 中 化 学 键 断 裂 时 需 要 吸 收 436 k J的 能 量；1 mol C k分 子 中 化 学 键 断 裂 时 需 要 吸 收 243 k J 由 H 原 子 和 C l原 子 形 成 1 mo