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复习
导入
自主探究
点拨归纳
合作探究
课题达标
燃烧热
能源
课堂达标
[引言]复习热化学方程式的意义,书写热化学方程式的注意事项,引入新课。
[[板书]第二节燃烧热能源
一、燃烧热
[讲述]反应热种类:
燃烧热、中和热、溶解热等
[板书]1.定义:
在101kPa时,lmol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
[学生讨论、归纳概念要点]
(1)在101kPa时,生成稳定的氧化物。
如C完全燃烧应生成CO2(g),而生成CO(g)属于不完全燃烧。
又如H2燃烧生成液态H2O,而不是气态水蒸气。
(2)燃烧热通常是由实验测得的。
(3)可燃物以lmol作为标准进行测量。
(4)计算燃烧热时,热化学方程式常以分数表示。
例:
H2(g)十
O2(g)=H2O(l);
△H=-285.8kJ/mol
[板书]2.研究物质燃烧热的意义
了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好地控制反应条件,充分利用能源。
[投影]
[思考与交流]应根据什么标准来选择燃料?
[汇报]1、根据物质的燃烧热、燃料的储量、开采、储存的条件、价格、对生态环境的影响等综合考虑。
2、表中较理想的燃料是:
氢气、甲烷、甲醇等。
[板书]3.有关燃烧热的计算
[投影]例:
10g硫磺在O2中完全燃烧生成气态地,放出的热量能使500gH2O温度由18℃升至62.4℃,则硫磺的燃烧热为,热化学方程式为
。
[分析讨论]
10g硫磺燃烧共放出热量为:
Q=m·
C(t2-t2)=500g×
4.18×
10-3kJ/(g·
C)(62.4-18)C=92.8kJ,则lmol(32g)硫磺燃烧放热为
=-297kJ/mol,硫磺的燃烧热为297kJ/mol,热化学方程式为:
S(s)+O2(g)=SO2(g);
△H=-297kJ/mol
[板书]二、能源
[指导学生阅读教材]我国能源状况
[回答]能源就是____________,它包括____________。
[讨论]有人说我国已探明的煤和石油储量已足以使用好几百年,我们根本不必要节约能源?
(发表自己的见解)
回顾回答
阅读教材
口头交流
完成学案
阅读教材及相关资料
分组讨论
口头展示,同学间补充质疑
学生阅读教材小结
自主完成后组内交流,口头展示
板书设计
第二节燃烧热能源
1.定义:
2.研究物质燃烧热的意义
二、能源
3.有关燃烧热的计算
1、新能源:
太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。
2、新能源介绍:
教学反思
采用探究式教学方式,给学生提供材料、数据、图片,使学生通过讨论、计算、分析、综合,自主得出结论。
培养学生的探究能力、自主学习能力及合作精神,真正把课堂还给学生。
第二节中和热2
1、理解中和反应反应热测定的实验原理
2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项和数据处理
实验原理的理解和操作要点的把握
实验法对比分析归纳总结
热化学方程式书写
复习中和热定义
中和热测定实验
一、实验原理
复习:
写出下列热化学方程式:
(1)在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量
(2)0.5molCH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出445kJ热量
(3)0.50mol/L50mL盐酸与0.50mol/L50mLNaOH溶液完全反应放出1.4325kJ的热量
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol
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。
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
比较:
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。
阅读:
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。
课本第5页实验步骤,强调下列问题:
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。
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:
℃),m=m1+m2=100g,△t=(t2-t1)=n=0.50mol·
L-1×
0.50mL=0.025mol。
△H=____________
四、巩固练习
(2004苏州一模-19)试回答下列中和热测定的有关问题。
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、环形玻璃搅拌棒、0.50mol·
L-1盐酸、0.55mol·
L-1NaOH溶液,尚缺少的实验用品是________________。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒__________,其原因是______________________________________________。
(3)实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL,各溶液密度为1g/cm3,生成溶液的比热容C=4.18J/(g·
℃),实验起始温度为t1℃,终止温度为t2℃。
试推断中和热的计算式:
△H=___________________________________。
解析:
(1)温度计、量筒(两个);
(2)不能;
铜丝易导热,使实验过程中热量损失较大;
(3)△H=-
kJ/mol或△H=-16.72(t2-t1)kJ/mol。
中和热测定
酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热
通过实验测定强酸和强碱反应的反应热,体验化学反应的反应热,学生亲自动手实验,培养学生动手能力、探究能力和合作精神。
第三节化学反应热计算1
课时
教学
目标
知识与技能:
理解盖斯定律
过程与方法:
通过运用盖斯定律求有关的反应热,进一步理解反应热的概念
情感态度与价值观:
通过实例感受盖斯定律,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用
用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
比喻、交流、练习。
盖斯定律
[复习]上两节课内容。
[导课]在化学科研中,经常要测量化学反应所放出或吸收的热量,但是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接获得。
在生产中,对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用,也需要反应热计算,为方便反应热计算,我们来学习盖斯定律。
[板书]第三节化学反应热计算
一、盖斯定律
[讲解]1840年,盖斯(G.H.Hess,俄国化学家)从大量的实验事实中总结出一条规律:
化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
[讲解]根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。
(学生自学相关内容后讲解)
[板书]1、盖斯定律:
化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
[讲述]盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。
有些反应的反应热虽然无法直接测得,但利用盖斯定律不难间接计算求得。
[板书]2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义
[问题]对于反应:
C(s)+
O2(g)=CO(g)因为C燃烧时不可能完全生成CO,总有一部分CO2生成,因此这个反应的ΔH无法直接测得,请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH。
[师生共同分析]我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热:
C(s)+O2(g)=CO2(g);
ΔH=-393.5kJ/mol
CO(g)+
O2(g)=CO2(g);
ΔH=-283.0kJ/mol
根据盖斯定律.可以很容易求算出C(s)+
O2(g)=CO(g)的ΔH。
∵ΔH1=ΔH2+ΔH3∴ΔH2=ΔH1-ΔH3=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol
即:
O2(g)=CO(g)的ΔH=-110.5kJ/mol
[练习]1、通过计算求的氢气的燃烧热:
可以通过两种途径来完成。
如上图表:
已知:
H2(g)+
O2(g)=H2O(g);
△H1=-241.8kJ/mol
H2O(g)=H2O(l);
△H2=-44.0kJ/mol
根据盖斯定律,则
△H=△H1+△H2=-241.8kJ/mol+(-44.0kJ/mol)=-285.8kJ/mol
2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH,但可测出CH4燃烧反应的ΔH1,根据盖斯定律求ΔH4
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);
ΔH1=-890.3kJ·
mol-1
(1)
C(石墨)+O2(g)=CO2(g);
ΔH2=-393·
5kJ·
mol-1
(2)
O2(g)=H2O(l);
ΔH3=-285.8kJ·
mol-1(3)
C(石墨)+2H2(g)=CH4(g);
ΔH4(4)
利用盖斯定律时,可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应,以此来算得所求反应的热效应。
也可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物:
因为反应式
(1),
(2),(3)和(4)之间有以下关系:
(2)+(3)×
2-
(1)=(4)
所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·
mol-1+2(-285.8)kJ·
mol-1-(-890.3)kJ·
mol-1
=-74.8kJ·
[板书]可间接计算求得某些无法直接测得的反应热,如C与O2生成CO的△H。
第三节化学反应热计算
1、盖斯定律:
2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义
可间接计算求得某些无法直接测得的反应热,如C与O2生成CO的△H。
将抽象的理论具体化,使学生对知识有更深的理解。
第三节化学反应热计算2
复习盖斯定律
板书:
二、反应热计算
[例1]25℃、101Kpa,将1.0g钠与足量氯气反应,生成氯化钠晶体,并放出18.87kJ热量,求生成1moL氯化钠的反应热?
[例2]乙醇的燃烧热:
△H=-1366.8kJ/mol,在25℃、101Kpa,1kg乙醇充分燃烧放出多少热量?
[例3]已知下列反应的反应热:
(1)CH3COOH(l)+2O2=2CO2(g)+2H2O(l);
;
△H1=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g);
ΔH2=-393.5kJ/mol
(3)H2(g)+
△H3=-285.8kJ/mol
试计算下列反应的反应热:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);
ΔH=?
[小结]略
[课堂练习]
1、已知下列热化学方程式:
①
△H=-285.8kJ/mol
②
△H=-241.8kJ/mol
③
△H=-110.5kJ/mol
④
△H=-393.5kJ/mol
回答下列各问:
(1)上述反应中属于放热反应的是________________。
(2)H2的燃烧热为_________________________;
C的燃烧热为_____________________。
(3)燃烧10gH2生成液体水,放出的热量为__________________.
(4)CO的燃烧热为_______________________________;
其热化学方程式为___________________________________.
2、已知下列热化学方程式:
△H=-25kJ/mol
△H=-47kJ/mol
△H=+19kJ/mol
写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和
的热化学方程式:
_______________________________________________.
3、物质的生成热可定义为由稳定单质生成1mol物质所放出的热量,如二氧化碳气体的生成热就是
的反应热.已知下列几种物质的生成热:
葡萄糖(C6H12O6):
1259kJ/molH2O
(1):
285.8kJ/molCO2:
393.5kJ/mol
试计算1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成二氧化碳气体和液态水,最多可提供的能量.
4、某次发射卫星火箭用N2H4(肼)作燃料,NO2作助燃剂,反应生成N2和液态H2O.资料显示:
△H=+67.2kJ/mol①
△H=-534kJ/mol②
则火箭燃烧1molN2H4时所放出的热量为______________.
参考答案:
1、
(1)①②③④
(2)-285.8kJ/mol;
-393.5kJ/mol
(3)1429kJ
(4)-283kJ/mol;
△H=-283kJ/mol
2、
△H=-11kJ/mol
3、先求出1mol
氧化时放出的热量.即:
△H=?
根据已知条件得知
4、将方程②×
2-①,消去O2,再移项可得
△H=-567.6kJ/mol
[作业]p131、2、3、4、5、6、7、8、9、10
[板书计划]一、盖斯定律
[例1]
[例2]
[例3]
一、盖斯定律
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- 第二节 燃烧热 能源2 第二 能源