2019-2020年高中化學 《化學反應與能量變化》教案6 新人教選修4.doc

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2019-2020年高中化學 《化學反應與能量變化》教案6 新人教選修4 一、基本化學反應模型理論 1、有效碰撞模型： 分子間的磁撞并不一定就能發(fā)生化學反應，只有具有一定能量的微粒間的碰撞才可能是有效碰撞。 2、活化分子與活化能： E2 E1 反應熱 〖基礎要點1〗其中活化能就是 ，活化能大小決定了一個微粒成活化分子的難易程度。反應熱= 。 〖思考1〗能否舉例活化能=0的化學反應呢？ 3、催化劑 〖交流1〗催化劑的作用： 1、降低活化能；原因是： 2、增多活化分子；原因是： 3、有效碰撞機率增大；原因是： 二、質能不滅定律 〖基礎要點2〗 1、質量守恒定律： 2、能量守恒定律： 在化學反應中常伴有能量的變化如以 形式表現(xiàn)出來，按熱量劃分，化學反應可分為 熱反應和 熱反應。 質量可以轉化為能量，但目前未發(fā)現(xiàn)能量直接轉化為質量的事例。 3、蓋斯定律 〖基礎要點3〗對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應焓（熱量）變是 。 三、反應熱（焓變） 〖基礎要點4〗反應熱 的定義： 單位： 反應熱用 表示， 為吸熱反應， 為放熱反應。 〖交流2〗用鍵能來解釋化學反應中的能量問題 〖思考2〗已知H2的化學鍵能為：436KJ/mol Cl2的化學鍵鍵能為：243KJ/mol HCl的化學鍵鍵能為 431KJ/mol，通過計算回答氫氣和氯氣生成氯化氫是吸熱還是放熱反應？ 〖思考3〗為何氫氣和氯氣反應條件是加熱？ 四、熱化學方程式 〖基礎知識5〗區(qū)分以下四個概念 適用范圍 數(shù)字表示的意義 遵循的守恒定律 化學方程式 離子方程式 電離方程式 熱化學方程式 〖思考5〗在200℃、101KPa時，氫氣和氧氣生成1mol水，生成氣態(tài)水時 ⊿H=-241.8KJ/mol，生成液態(tài)水時⊿H=-285.8KJ/mol，寫出二者的熱化學反應方程式。 〖思考6〗在200℃、101KPa時，1molH2與碘蒸氣作用生成HI的反應，文獻上表示反應熱是-14.9KJ/mol，請書寫熱化學反應方程式？ 〖交流3〗已知298K時，由H2和N2合成1molNH3氣，放熱46.11KJ，將下列方程式改成熱化學方程式： 3/2 H2+1/2N2=NH3 3H2+N2=2NH3 NH3=3/2H2+1/2N2 〖歸納〗熱化學方程式書寫的注意事項？ 1、 2、 3、 4、 【練習】 1、 寫出下列反應的熱化學方程式： （1）1mol N2(g)與適量的H2(g)起反應，生成NH3(g)，放出92.2KJ熱量。 （2）1mol N2(g)與適量的O2(g)起反應，生成NO2(g)，吸收68KJ熱量。 （3）1mol Cu(s)與適量的O2(g)起反應，生成CuO(g)，放出157KJ熱量。 （4）1mol N2H4(g)在O2中燃燒，生成N2和H2O(g)，放出622KJ熱量。 （5）1mol C(s)與適量的H2O(g)起反應，生成NH3(g)，吸收131.3KJ熱量。 （6）1mol C8H18(l)與在O2中燃燒，生成CO2和H2O(g)，放出5518KJ熱量 五、化學反應熱的重要考點： 1、 化學反應熱的概念、中和熱、燃燒熱、活化能的概念、吸熱反應與放熱反應 例：下列各圖中，表示正反應是吸熱反應的圖是( )。 2、 熱化學方程式的判斷正誤 例：1克氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱，表示該反應的熱化學方程式正確的是( )。 A．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)； △H =-142.9 kJ B．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)； △H =-285.8 kJ C．2H2 + O2 = 2H2O； △H =-571.6 kJ D．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；△H = -285.8kJ 練習：已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ，1克氫氣和1克甲烷分別燃燒后，放出的熱量之比約是( )。 A．1:3.4 B．1:1.7 C．2.3:1 D．4.6:1 3、 熱化學方程式的計算、反應熱大小判斷： 例：已知下列兩個熱化學方程式 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；△H =-571.6kJ C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)；△H =-2220.0kJ 實驗測得氫氣和丙烷的混和氣體共5mol完全燃燒時放熱3847kJ，則混和氣體中氫氣與丙烷的體積比是( )。 A．1:3 B．3:1 C．1:4 D．1:1 練習：已知（l）＝H2O（g） △H1＝a kJ （2）＝2H2O（g） △H2＝b kJ （3）＝H2O（l） △H3＝c kJ （4）＝2H2O（l） △H4＝d kJ 下列關系式中正確的是（ ） （A）a＜c＜0 （B）b＞d＞0 （C）2a＝b＜0 （D）2c＝d＞0 4、 化學物質穩(wěn)定性的判斷 例：已知C（石墨）=C（金剛石）⊿H<0，下列判斷不正確的是（ ） A、此反應為放熱反應 B、斷裂石墨的化學鍵需要能量大于生成金剛石化學鍵的能量 C、石墨比金剛石穩(wěn)定 D、此變化為物理變化 5、 能源問題： 例：根據(jù)以下敘述，回答第5—7題 能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源；需依靠其它能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制?。? 2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ （1）．下列敘述正確的是( )。 A．電能是二級能源 B．水力是二級能源 C．天然氣是一級能源 D．焦爐氣是一級能源 （2）．已知：CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ，1克氫氣和1克甲烷分別燃燒后，放出的熱量之比約是( )。 A．1:3.4 B．1:1.7 C．2.3:1 D．4.6:1 （3）．關于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是( )。 A．構成水的氫和氧都是可以燃燒的物質，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能源 B．設法將太陽光聚集，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣 C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時釋放能量 D．尋找特殊化學物質，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣 六、化學反應熱的計算 （一）、蓋斯定律 〖基礎要點1〗蓋斯定律：　 　　　　　　　　　　　　　　　 〖思考1〗對蓋斯定律的理解： (1) (2) (3) (4) 〖思考2〗　 △H1、△H1、△H1 三種之間的關系如何？ 圖１ 圖２ Ａ Ｂ Ｃ Ｂ Ａ Ｃ △H1 △H1 △H2 △H2 △H3 △H3 〖基礎要點2〗計算的步驟？ 2、 找出能量守恒的等量的關系 圖1 圖2 （1） 找起點 A （2） 找終點 C （3） 過程 A→B→C A→C （4） 列式 △H1+△H2=△H3 注意配平 在具體實例中要注意 （5） 求解 〖例題1〗試利用298K時下列反應焓變的實驗數(shù)據(jù)，計算在此溫度下 C(s)+O2 (g)=CO(g)的反應焓變？　　　　　　　　　反應３ C(s)+ O2 (g)=CO2(g) △H1=-393.5 KJmol-1　　　　　　反應１ CO(g)+ O2 (g)=CO2(g) △H2=-283.0 KJmol-1　　　　　　反應２ 方法1：以蓋斯定律原理求解， 以要求的反應為基準 （1） 找起點C(s), （2） 終點是CO(g), （3） 總共經(jīng)歷了兩個反應 C→CO2→CO。 （4） 也就說C→CO的焓變?yōu)镃→CO2；CO2→CO之和。 注意：CO→CO2 △H2=-283.0 KJmol-1 那 CO2→CO 的焓變就是= —△H2=+283.0 KJmol-1 （5） 求解：△H3=△H1—△H2=-393.5 KJmol-1+283.0 KJmol-1=-110.5 KJmol-1 方法2：以蓋斯定律原理求解， 以要求的反應為基準 （1）找起點C(s), （2）終點是CO2(g), （3）總共經(jīng)歷了兩個反應 C→CO2；C→CO→CO2。 （4）也就說C→CO2的焓變?yōu)镃→CO；CO→CO2之和。 則△H1=△H3+△H2 （5）求解：C→CO △H3=△H1— △H2=-110.5 KJmol-1 方法3：利用方程組求解 （1） 找出頭尾 同上 （2） 找出中間產(chǎn)物 CO2 （3） 利用方程組消去中間產(chǎn)物　　反應１－反應２＝反應３ （4） 列式：　　　　　　　　　　△H1—△H2=△H3 （5） 求解可得 （二）、反應熱的計算： 〖練習1〗298K，101KPa時，將1.0 g鈉與足量的氯氣反應，生成氯化鈉晶體并放出17.87 KJ的熱量，求生成1mol 氯化鈉的反應熱？ 〖練習2〗乙醇的燃燒熱是△H=-1366.8KJ/mol，在此溫度下，1Kg乙醇充分燃燒后放出多少熱量？ 〖練習3〗已知下列反應的反應熱為： (1)CH3COOH（l）+2O2（g）=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3KJ/mol (2)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=—393.5KJ/mol (3) H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—285.8KJ/mol 試計算下列反應的反應熱： 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) 〖分層練習〗 1、下列熱化學方程式中，△H能正確表示物質的燃燒熱的是 （ ） A．CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g); △H＝-283.0 kJ/mol A. C(s) +1/2O2(g) ==CO(g); △H＝-110.5 kJ/mol B. H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g); △H＝-241.8 kJ/mol C. 2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l); △H＝-11036 kJ/mol 2、已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，在下列反應中： 4P（白磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -a kJ/mol 4P（紅磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -b kJ/mol 若a、b均大于零，則a和b的關系為 （ ） A．a(chǎn)＜b B．ａ＝ｂ Ｃ．ａ＞ｂ　 D．無法確定　　 3、已知： H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)； △H＝-57.3 kJmol-1?，F(xiàn)將一定量的稀鹽酸、濃硫酸、稀醋酸分別和1L 1molL-1的NaOH溶液恰好完全反應，其反應熱分別為△H1、△H2、△H3，,則△H1、△H2和△H3的大小關系為 ( ) A. △H1==△H2＞△H3 B. △H3＞△H2＞△H1 C. △H3＞△H1＞△H2 D. △H2＞△H1＞△H3 4、已知25℃、101 kPa下，石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為 C（石墨）+O2(g) ＝ CO2(g) ； △H＝-393.51 kJmol-1 C (金剛石) +O2 (g) ＝ CO2(g) ； △H＝-395.41 kJmol-1 據(jù)此判斷，下列說法正確的是 （ ） A．由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低 B．由石墨制備金剛石是吸熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高 C．由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的低 D．由石墨制備金剛石是放熱反應；等質量時，石墨的能量比金剛石的高 5、已知⑴ H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(g) ； △H1＝a kJmol-1 ⑵ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) ； △H2＝b kJmol-1 ⑶ H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(l) ； △H1＝c kJmol-1 ⑷ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ； △H2＝d kJmol-1 下列關系式中正確的是（ ） A． a＜b＜0 B．b＞d＞0 C．2a=b＜0 D．2c=d＞0 6、已知在1105 Pa，298 K條件下，2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量, 下列熱化學方程式正確的是 ( ) A. H2O(g) == H2(g)＋1/2 O2(g)； △H1＝+242 kJmol-1 B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l)； △H2＝- 484 kJmol-1 C. H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(g) ； △H1＝+242 kJmol-1 D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g)； △H2＝+484 kJmol-1 7、已知反應X+Y==M+N為放熱反應,對該反應的下列說法中正確的(　　) 　A．X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N C. X和Y的總能量一定高于M和N的總能量 D. 因該反應為放熱反應,故不必加熱就可發(fā)生 8、一定條件下,充分燃燒一定量的丁烷放出熱量為Q kJ(Q＞0),經(jīng)測定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5molL-1的KOH溶液100ml,恰好生成正鹽,則此條件下反應: C4H10(g)+13/2O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H為 A. +8Q kJ B. +16Q kJ C. -8Q kJ D. -16Q kJ 9、已知1 molCO氣體完全燃燒生成CO2 氣體放出283 kJ熱量；1 mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量； 1 molCH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出 890 kJ熱量。 （1） 寫出氫氣燃燒的熱化學方程式 。 （2） 若 1 molCH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣，放出熱量 為 890 kJ（ 填“＞”、 “＜”、“＝ ”）。 （3） 若將a molCH4、CO和H2的混合氣體完全燃燒，生成 CO2氣體和液態(tài)水時，則放出熱量（Q）的取值范圍是 。 （4） 若將a molCH4、CO和H2的混合氣體完全燃燒，生成 CO2氣體和液態(tài)水，且CO2和水的物質的量相等時，則放出熱量（Q）的的取值范圍是： 。