高中化学人教版（2019）选择性必修一教案：1.1.1反应热、焓变

第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 教学设计
【教学目标】
1．知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。
2．了解反应热与焓变的含义，了解化学能与热能的相互转化，等压条件下化学反应的反应热可以用焓变的表示。
3.了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
4.知道中和反应反应热的测定方法。
重难点
反应热、焓变的含义
【教学过程】
1.新课导入
[复习]在必修第二册我们已经学过化学反应与热量，今天我们将继续深入的学习化学能与热能的转化，在讲新课之前我们先来回忆我们学过的内容。
[师]热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。产生能量变化的原因在微观角度是由于化学反应过程中旧化学键的断裂会吸收热量，新化学键的形成会放出热量，断键吸收的热量与成键放出的能量不同，从而表现为化学反应吸收热量、放出热量。在宏观角度看，则是反应物与生成物的总能量不同，从而表现为化学反应吸收热量、放出热量。大家举例我们学过的吸热反应、放热反应。
[学生活动]思考，回答。
[总结]
[设疑]化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。那么，在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？带着问题跟老师一起来做一个实验来测定反应热。
2.新课讲授
[板书]一、反应热
[教师活动]以盐酸与氢氧化钠的放热反应为例，讲解反应体系与环境热量的热量交换，请学生们设计实验测定此反应的反应热，选择最佳的方案进行实验。
[学生活动]进行实验，记录数据，处理数据，得出结论，分析实验误差，提出实验中应注意的事项。
[实验结论]大量实验测得，在25 C和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3kJ的热量。
[过渡]化学反应为什么会产生反应热？这是因为化学反应前后体系的内能（符号为U）发生了变化。内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。为了描述等压条件下的反应热，科学上引人了一个与内能有关的物理量一焓，用符号H表示。研究表明，在等压条件下，进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，用ΔH来表示。
[设疑]如何用ΔH来表示吸热反应、放热反应？
[生]根据规定，当反应体系放热时其焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。
[师]以氢气和氯气反应为例，从微观角度来讨论反应热的实质，请同学们进行计算。
[学生活动]学生思考，计算。
[师]计算结果与实验测得的反应热很相近，因此化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。那么ΔH用公式如何表示？
[生]ΔH=反应物分子化学键断裂时吸收的总能量－生成物分子的化学键形成时释放的总能量
[师]从宏观角度分析，我们知道化学反应产生的热量与反应物、生成物的总能量有关，那么反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应，ΔH<0；反应物的总能量低于生成物的总能量，反应为吸热反应，ΔH＞0。那么ΔH用公式又如何表示？
[生]ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量
[思考讨论]
(1)任何一个化学反应都有反应热吗？
(2)决定焓变(ΔH)正负及影响焓变大小的因素有哪些？
[学生活动]思考并回答：(1)任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。
(2)决定焓变正负的因素：反应物与生成物焓的相对大小。
影响焓变大小的因素：①参加反应的物质的物质的量的多少；②反应体系中物质的聚集状态；③物质的温度和压强。
3.课堂小结
[师]这节课的内容是在所学过知识的基础上加以深化，提出了反应热、焓、焓变等的概念，大家利用本节课对反应热、焓、焓变的理解进行反应热、焓、焓变的比较。
4.板书
1.1.1反应热、焓变
复习
常见的吸热、放热反应
1、反应热
反应热及其测定
2、焓变
内能：体系内物质的各种能量的总和。
焓：与物质内能有关的物理量，H
焓变:生成物的总焓与反应物的总焓的焓值差，ΔH
计算：ΔH=反应物分子化学键断裂时吸收的总能量－生成物分子的化学键形成时释放的总能量
ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量