内容正文:
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第2课时 热化学方程式
学习目标
课程标准
情境导入
教学进程
知识建构
检测反馈
通过实例分析,掌握热化学方程式的书写规则及意义,深化对物质变化与能量变化关联的认识,提升模型认知素养。
通过对比与练习,学会依据反应事实书写热化学方程式,能准确标注物质状态与焓变,培养证据推理能力。
结合实际反应案例,体会热化学方程式在能量计算中的应用价值,增强科学态度与社会责任意识。
学习目标
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教学进程
知识建构
检测反馈
理解热化学方程式意义,掌握物质状态标注、计量数表物质的量等书写规则,明物质与能量变化。
依反应事实准确书写,匹配焓变符号、数值与单位,通过练习提升判断能力,培养证据推理素养。
用热化学方程式做简单能量计算,结合实例体会其在能源等领域价值,增强问题解决能力。
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辨识化学反应中能量的转化
卫星发射时,运载火箭常用肼(N2H4)作燃料,用四氧化二氮(N2O4)助燃,生成物不会对大气造成污染,已知64 g N2H4(l)与足量NO2(g)反应生成N2和液态H2O时,放出1310.8 kJ的热量。N2H4与NO2反应既有物质的变化,又有能量的变化。
如何用一个式子既表示出反应过程中的物质变化,又表示出反应过程中的能量变化?
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
下列两个方程的有什么区别?意义相同吗?
(2)H2 (g) + Cl2 (g) = 2HCl (g) ∆H= -184.6kJ/mol
含义:①H2与Cl2在点燃的条件下反应生成 HCl
含义:1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成2 mol气态HCl, 放出184.6kJ 的热量。
(1)H2 + Cl2 == 2HCl
既有物质变化
又有能量变化
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
H2 + Cl2 2HCl
点燃
只表明了化学反应中的物质变化,没有表明其中的能量变化
表明了1 mol气态H2与1 mol气态Cl2反应生成 2 mol气态HCl时,放出 184.6 kJ 的热量。
化学
方程式
H2 (g) + Cl2 (g)=2HCl (g)
∆H=−184.6 kJ/mol
表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
热化学
方程式
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
1.热化学方程式:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式
H2(l) + O2(l) === H2O(g) ∆H=−237.5 kJ/mol
1
2
物质变化
能量变化
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化
1 mol液态H2和 mol液态O2反应生成 1mol气态H2O放出237.5 kJ的热量。
1
2
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
3.书写注意事项
H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol
H2(g) + I2 (g)=====2HI(g) ΔH= -14.9 kJ/mol
200℃
101kPa
(1)注明反应时的温度和压强
对于25℃,101 kPa 时的数据,可不特别注明温度和压强
温度和压强不同, ΔH也不同
不写“点燃”“加热”等引发条件,
不标“↑”和“↓”
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
在25 ℃和101 kPa下, 1 mol气态H2与0.5 mol气态O2反应生成1 mol气态H2O时,放出241.8 kJ的热量,如果生成的是H2O(l) ,反应热一样吗?
H2(g)+ O2(g) =H2O(l) ∆H2=_____________
1
2
H2(g) + O2(g) =H2O(g) ∆H1=−241.8 kJ/mol
1
2
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
等质量水的焓
H2O(s)< H2O(l)< H2O(g)
水的聚集状态变化时的焓变示意图
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
H2(g)+ O2(g) =H2O(l) ∆H2=_____________
1
2
H2(g) + O2(g) =H2O(g) ∆H1=−241.8 kJ/mol
1
2
− 285.8 kJ/mol
∆H1=−241.8 kJ/mol
∆H2= − 44 kJ/mol
H2 (g)+1/2 O2 (g)
H2O (g)
H
H2O (l)
热化学方程式书写时,要标注物质的状态!
固体
(s)
液体
(l)
气体
(g)
溶液
(aq)
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
若H2与O2消耗量增倍,反应热ΔH 一样吗?
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H3=_____________
H2(g)+ O2(g) =H2O(l) ∆H2=_____________
1
2
H2(g) + O2(g) =H2O(g) ∆H1=−241.8 kJ/mol
1
2
− 285.8 kJ/mol
− 483.6 kJ/mol
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
观察下列四个热化学方程式,反应热(ΔH)与热化学方程式的计量数有何关系?
(1)H2(g) +1/2O2(g) === H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol
(2)2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH =﹣571.6 kJ/mol
(3)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH =﹣92.4kJ/mol
(4)2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH = + 92.4kJ/mol
能量变化∆H
必须与化学方程式一一对应
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
H2(g) + Cl2(g) ⇌2HCl(g) ∆H=−184.6 kJ/mol
H2(g) + Cl2(g) ⇌HCl(g) ∆H=−92.3 kJ/mol
1
2
2HCl(g) ⇌H2(g) + Cl2(g) ∆H=+184.6 kJ/mol
化学计量数不表示分子数或原子个数,仅表示物质的量(可以是整数,也可以是分数)
∆H数值与化学计量数相对应 (化学计量数加倍,ΔH值也加倍)
正逆反应的ΔH绝对值相等,符号相反
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热化学方程式
环节一:认识热化学方程式
阅读教材P9,思考:ΔH 中的单位mol-1代表什么含义?
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热化学方程式
环节二:热化学方程式的书写
一写方程式
二标状态
三标条件
四标 ΔH
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
标明反应温度和压强(101kPa,25℃可不标注)
在方程式后面标明该反应的焓变 ΔH,并注明ΔH的“+”或“-”
根据化学计量数计算ΔH值并注明单位
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热化学方程式
环节二:热化学方程式的书写
依据热化学方程式的知识,写出下列反应的热化学方程式。(1)1 mol葡萄糖晶体在氧气中完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出2804.0kJ热量: 。(2)32 g铜粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出78.5 kJ热量: 。
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热化学方程式
环节二:热化学方程式的书写
依据热化学方程式的知识,写出下列反应的热化学方程式。
(3)标准状况下,2.8 L CO气体在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体时放出35.35 kJ热量: 。(4)一氧化碳气体还原磁铁矿得到1 mol单质铁时放出14.7 kJ热量: 。
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热化学方程式
环节二:热化学方程式的书写
注明反应的温度、压强(250C ,101kPa时可不注明)
注明各物质的状态(s、l、g、aq)
化学计量数不表示分子数或原子个数,仅表示物质的量(可以是整数,也可以是分数)
热化学方程式一般不要写反应条件,包括“↑”“↓”
由于ΔH与反应物的物质的量有关,所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与 ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反
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化学反应方程式 热化学反应方程式
化学计量数
物质状态
焓变(△H )
意义
是整数,既表示微粒个数,又表示物质的物质的量
不要求注明
既可以是整数也可以是分数,只表示物质的量
必须在化学式后注明
无
必须注明“+”、“−”及单位
表示化学反应中的物质变化
不仅表示化学反应中物质变化,还表示化学反应中的能量变化
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概念
热化学方程式
书写要求
意义
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1.下列有关热化学方程式的说法错误的是( )
A.热学化方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
B.热化学方程式中,各物质的化学计量数不表示分子个数,只代表该物质的物质的量
C.同一化学反应,化学计量数不同,则ΔH不同;化学计量数相同而状态不同,ΔH也不同
D.化学反应过程中所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
A
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(1)25 ℃、101 kPa时,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时,放出445.15 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误,错误的指出错误的原因。
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-445.15 kJ·mol-1( )
_________________________________________
②2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+890.3 kJ·mol-1( )
____________________________________________________________
③CH4+2O2=CO2+H2O ΔH=-890.3 kJ·mol-1( )
___________________________
×
×
2.正误判断
×
反应热的数值与方程式中的化学计量数不对应
CH4燃烧为放热反应,ΔH<0且反应热的数值与方程式计量数不对应
未注明反应物和生成物的状态
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图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
3.分析图像书写热化学方程式。
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4.合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式:_____________________
_____________________。从能量角度分析,铁触媒的作用是___________________。
ΔH=-(a-b) kJ·mol-1
降低反应的活化能
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5.将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:__________________________________
_____________________________。
2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+
CO2(g) ΔH=-290.0 kJ·mol-1
感谢您的观看
Thank you
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
$$