第1章化学反应的热效应 单元复习教学设计 上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

高二—人教版—化学—选择性必修1—第一章
化学反应的热效应 单元复习
【教学目标】
1.能从体系和环境、体系内能变化、化学键断裂和形成时的能量变化等不同角度定性认识反应热。
2.能从物质变化和能量变化的角度书写热化学方程式。
3.能根据热化学方程式、盖斯定律、化学键等定量计算反应热。
4.能从宏观、微观和符号三个角度认识反应热。
【教学过程】
环节要点 教师活动 学生活动
环节一：课题引入 【引入】化学反应的热效应在生产、生活中应用非常广。 【展示】火箭发射，乙炔用于金属切割图片。 【提问】比如乙炔跟氧气发生反应，那我们能从哪些视角分析该热化学方程式？ 【讲解】我们可以从物质变化的视角进行分析，也可以从能量变化的视角。从物质变化的视角，乙炔与氧气反应生成了二氧化碳和水；从能量变化角度，该反应释放出两千三百三十三点六千焦的热量。结合能量图，我们可以发现反应物的总能量比生成物的能量高，该反应为放热反应。从宏观的角度理解体系释放能量到环境中，从微观的角度理解断键吸收的总能量小于成键释放的总能量。 聆听、回忆。 思考、回答。
环节二：从化学反应中能量变化的认识视角整理本章知识体系 【展示】化学反应的能量变化知识网络图 【讲解】本章我们学习了化学反应中的能量变化，而能量变化是因为体系内能发生变化，同时体系与环境发生能量转化，转化过程中遵守能量守恒原则。反应中的能量变化，从本质上来讲是因为断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量。根据能量变化，我们把反应分为放热反应和吸热反应。我们把反应中的能量变化称为热效应，用焓变△H来表示，可以通过热化学方程式、盖斯定律来计算反应热。 【过渡】下面请同学思考并完成下表。 【展示】表格 【讲解】本练习从宏观、微观、表征3个角度描述放热反应和吸热反应。放热反应以H2和Cl2反应生成HCl为例，从宏观上分析，体系释放热量到环境中。从微观上分析，断裂1mol H-H和1mol Cl-Cl吸收的能量小于形成2mol H-Cl所释放的能量。吸收的能量小于释放的能量，反应放热，△H符号为负号。吸热反应以H2O（g）分解生成H2和O2为例，从宏观上分析，体系从环境中吸收热量；从微观上分析，反应过程中，断裂4mol H-O吸收的能量大于形成2 molH-H和1molO=O所释放的能量。吸收的能量大于释放的能量，反应吸热，△H符号为正号。 思考、回答。 思考、回答。
环节三：从宏观和微观的角度认识化学反应的热效应 【展示】反应物和生成物能量变化图 【讲解】宏观上：根据反应物和生成物能量相对大小来判断，当反应物的总能量（焓值）大于生成物的总能量（焓值）时，为放热反应，△H小于零；当反应物的总能量（焓值）小于生成物的总能量（焓值）时，为吸热反应，△H大于零。 【展示】反应中化学键和能量变化图 【讲解】微观上：根据化学键断裂和形成时的能量变化判断，当反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量时，反应放热， H 小于零；当反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量时，反应吸热， H 大于零。化学键的断裂和形成的能量变化是产生热效应的主要原因。 聆听，回忆 思考、归纳。
环节四：定量认识化学反应的热效应。 【展示】热化学方程式的知识网络图 【讲解】热化学方程式既可以表示物质变化又可以表示能量变化。物质变化遵循质量守恒定律，能量变化遵循能量守恒定律。能量变化可以定性判断反应体系是吸热还是放热，也可以定量判断反应体系吸收或者放出热量的多少。 【练习】请思考并完成例题1，见教材P19习题3 。 【讲解】思路：热化学方程式书写要注意物质的状态、△H 的符号、△H 的大小与物质计量系数的关系。由液态水排除选项C和D。A和B选项就是△H 的大小不同。题目给了H2的质量，我们要求出 H2 的质量与化学计量系数之间的关系，从而求出 △H 的值。由n=m/M可得，1g H2 的物质的量为n=1g/2(g/mol)=0.5mol，即0.5mol H2 燃烧释放142.9 kJ的热量，即1mol H2燃烧释放142.9 kJ×2=285.8 kJ的热量，则选 B。 思考、归纳。 计算、归纳。 分析，总结。
环节五：求算化学反应的反应热 【讲解】方法一：由盖斯定律求算反应热，根据盖斯定律可知，反应热只与反应的始态和终态有关，与反应过程无关，如图所示，可得ΔH＝ΔH1＋ΔH2 【过渡】那如何利用盖斯定律求化学反应的热效应 【讲解】 从物质变化的角度，先根据目标方程式找出已知方程式，确定中间产物，再调整已知方程式的方向和计量数、消去中间产物。从能量变化角度，将调整好的ΔH相加。 【练习】请看例2，见教材P20习题9 【讲解】求算反应热的解题思维模型是什么？我们可以按照以下3个方面构建思维模型。 1. 找出求算量 2. 找出已知量 3.找出关联点。 其中利用盖斯定律间接求算反应热的步骤归纳如下： 根据目标方程式找出已知方程式。 调整已知方程式的方向和计量数。 将调整好的△H加和 现在我们运用思维模型进行解答，1. 找出求算量：要计算反应③ C3H8(g) = C3H6(g) + H2 (g) 的ΔH。2. 找出已知量：已知了两个热化学方程式。3. 找出关联点：可以设计反应过程如下：丙烷分解生成丙烯和氢气的反应热为ΔH，丙烷分解生成甲烷、乙炔和氢气的反应热为ΔH1，丙烯分解生成甲烷和乙炔的反应热为ΔH2，根据盖斯定律可得：反应③= 反应①- 反应②，ΔH = ΔH1 - ΔH2 代值计算得ΔH= +124.2 kJ/mol。 【讲解】方法二：利用键能计算反应热 反应热等于反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量。 【练习】思考并完成例3，见教材P19习题2。 【讲解】运用思维模型解题 找出求算量：求断裂 1 mol N≡N需要吸收的能量 找出已知量：已知了热化学方程式和断裂1 mol H-H、 1 mol N-H需要吸收的能量。 找出关联点：反应热等于反应物断键吸收的总能量减去生成物成键放出的总能量。即反应热等于断裂氮氮三键吸收的能量加上三倍断裂氢氢单键所吸收的能量减去形成六倍氮氢单键时所释放的能量。 代值计算。求得：断裂氮氮三键吸收的能量为945.6 kJ/mol。 本题答案选B 聆听，回忆 计算、归纳。 思考、练习。
环节六：知识迁移运用 【过渡】接下来，我们进行知识迁移运用 【设问】请思考并完成例4，已知下列反应，请问为什么选用天然气作为燃料？ 【讲解】首先我们要明确选择燃料要考虑哪些因素？既要考虑物质变化，要求原料廉价，反应环保。又要考虑能量变化，要求热值大。结合以上几个热化学反应方程式，可以看到，甲烷与氢气、碳等做对比，H2的来源少，但CH4的储量丰富，来源多、价格便宜且热值大。所以选用天然气作为燃料。 【练习】思考并完成例5，见教材P19习题6 【讲解】运用思维模型解题 这题从4个角度进行考查本章学习内容。我们看到题后，先运用思维模型进行分析：找出求算量，已知量，再找出关联点，最后代值计算。 【练习】思考并完成例6。 【讲解】利用盖斯定律间接求算反应热的步骤如下： 根据目标方程式找出已知方程式； 调整已知方程式的方向和计量数； 将调整好的△H加和 根据盖斯定律可得：反应④=反应②- 反应③ ΔH= ΔH2-ΔH3 ，得解。 思考、归纳。 聆听，记录。 计算、思考，分析。
环节七：课堂小结 【讲解】最后我们小结本节课内容，本节课我们学习了： 1.从体系和环境、体系内能变化、化学键断裂和形成时的能量变化等不同角度定性认识反应热。 2.从物质变化和能量变化的角度书写热化学方程式。 3.根据热化学方程式、盖斯定律、化学键等定量计算反应热。 4.从宏观、微观和符号三个角度学习了反应热。 思考、归纳。
环节八：课后答疑 【练习】展示答疑习题 【讲解】 计算、思考、归纳。