【核心素养目标】人教版(2019)高二化学选择性必修一1.1 反应热(第3课时 热化学方程式 燃烧热)

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名称 【核心素养目标】人教版(2019)高二化学选择性必修一1.1 反应热(第3课时 热化学方程式 燃烧热)
格式 pptx
文件大小 6.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-09-06 10:02:20

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文档简介

(共24张PPT)
第一节 反应热 
第3课时 热化学方程式 燃烧热
人教版选择性必修1
学习目标
1.认识热化学方程式,了解热化学方程式表示的意义。
2.理解热化学方程式书写规则,能用热化学方程式表示反应中的能量变化。
3.认识燃烧热,结合不同物质的燃烧热数值,讨论选择燃料的依据。
学习目标
1.通过从宏微角度认识热化学方程式表示的意义,书写热化学方程式的规则。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科的学科素养。
2.通过运用化学计量单位定量分析化学变化及其伴随发生的能量转化,培养学生“变化观念与平衡思想”学科素养。
素养目标
情境引入
化学反应一般都有反应热,
如何定性和定量的表示一个具体化学反应的反应热呢?
教学过程
一、热化学方程式
1.定义:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
2.意义:表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
H2(g) + O2(g) = H2O(g) H= 241.8 kJ/mol
1
2
物质变化
能量变化
教学过程
思考:
固态
液态
气态
吸收
热量
吸收
热量
等质量水的焓:H2O(s)< H2O(l)< H2O(g)
1
2
1 mol气态H2和 mol气态O2反应生成 1mol气态H2O放出241.8 kJ的热 量,生成 1mol液态H2O也放出241.8 kJ的热量吗?
教学过程
3.书写注意事项
(1)注明反应体系中反应物和生成物的聚集状态,不用写“点燃”、“加热”等引发条件。
例如:气态(g)、固态(s)、液态(l)、溶液(aq)
H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol
H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH =﹣285.8 kJ/mol
物质的聚集状态不同时,它们所具有的内能、焓也均不同。
教学过程
H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) ΔH= -184.6 kJ/mol
H2(g) + I2 (g)=====2HI(g) ΔH= -14.9 kJ/mol
200℃
101kPa
(2)注明反应时的温度和压强,因为同一反应在不同温度下进行时,其焓变是不同的。
常用的ΔH的数据,一般都是25℃和101 kPa 时的数据,因此可不特别注明
教学过程
(3)ΔH 与化学计量数有关,热化学方程式中各物质的化学计量数仅表示其物质的量,可以是整数,也可以是分数(但一般仍用最简整数比);对于同一化学反应,如果化学计量数扩大或缩小,那么ΔH的数值也同时扩大或缩小相同的倍数。
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH =﹣483.6 kJ/mol
H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH =﹣241.8 kJ/mol
教学过程
(4)当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
ΔH= 41 kJ/mol
ΔH= +41 kJ/mol
教学过程
(5)可逆反应的ΔH 是指物质完全反应时的热效应。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH = - 92.4kJ/mol
注意可逆反应的ΔH 和实际吸收或放出热量的区别∶
不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热ΔH 都表示反应进行到底时的能量变化。
教学过程
一写
方程式
写出配平的化学方程式
用s、l、g、aq标明物质的聚集状态状态
二标
状态
三判
正负
根据吸热或者放热判断ΔH 的正负
吸热反应,ΔH 的符号为+;放热反应,ΔH 的符号为-。
四算
数值
根据化学计量数计算写出ΔH 的值
热化学反应方程式的书写步骤及要求
小结:一方程、二状态、三焓变(正负号、数值、单位)
思维模型
典例1.
课堂练习
下列说法错误的是(  )
A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只代表物质的量
B.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH 表示标准状况下的数据
C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH 不同,化学计量数相同而状态不同,ΔH 也不相同
D.化学反应过程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
【答案】B
【解析】标准状况是指0 ℃、101 kPa,而热化学方程式如果没有注明温度和压强,则指的是25 ℃、101 kPa,B错误。
典例2.
课堂练习
在常温常压下,1 g 氢气在足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体,放出92.3 kJ 的热量。下列热化学方程式中正确的是(  )
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH=-92.3 kJ·mol-1
B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH=+92.3 kJ·mol-1
C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  ΔH=+184.6 kJ·mol-1
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)  ΔH=+184.6 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】H2在Cl2中燃烧生成HCl气体,1 g H2燃烧放出92.3 kJ的热量,则1 mol (2 g)H2燃烧放出184.6 kJ的热量,化学反应放出热量,ΔH为“-”。则H2在Cl2中燃烧生成HCl气体的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1。一个放热反应的逆反应是吸热反应,并且在其他条件相同时,ΔH是原ΔH的相反数。则该题的四个选项中只有D是正确的。
典例3.
课堂练习
含11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ热量,下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-11.46 kJ·mol-1
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)  ΔH=-114.6 kJ
C.2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】A项,化学计量数与ΔH绝对值不对应;B项,ΔH的单位应为kJ·mol-1;C项,书写热化学方程式时应注明各物质的聚集状态。
二、燃烧热
101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时,所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位 kJ/mol 或 kJ·mol-1。
1.定义
例如:25℃,101 kPa,1 mol CH4 完全燃烧,放出 890.31 kJ 的热量,这就是 CH4 的燃烧热。用热化学方程式表示如下:
ΔH= 890.31 kJ/mol-1
教学过程
【点拨】燃烧热的理解
(1)物质的燃烧热要求的是纯物质
(2)可燃物的化学计量数为1
(3)可燃物要“完全燃烧”:指可燃物在O2中充分燃烧。
(4)必须生成“指定产物”:碳的指定产物是CO2而不是CO;氢的指定产物是液态水而不是气态水;硫的指定产物是SO2而不是SO3。
C、H、S、N的指定产物分别为CO2(g)、H2O(l)、SO2(g)、N2(g)。
(5)反应条件∶25 ℃和101 kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。
(6)文字叙述燃烧热时用正值或ΔH表示,
如:CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1或 ΔH=-890.3 kJ·mol-1。
教学过程
3. 表示燃烧的热化学方程式和表示燃烧热的热化学方程式区别
区别在于表示燃烧热的热化学方程式必须是1mol纯物质完全燃烧反应
如:C8H18燃烧的热化学方程式为:
2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+ 18H2O(l) ΔH=-11 036 kJ·mol-1,
表示其燃烧热的热化学方程式为:
C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+ 9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1。
教学过程
典例4.
课堂练习
以下几个热化学方程式中能表示燃烧热的热化学方程式的是( )
A.C(s)+2(1)O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
B.C8H18(l)+2(25)O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+2(1)O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】A项,C(s)燃烧未生成指定产物CO2(g),故不能表示燃烧热的热化学方程式;B项,符合燃烧热的定义;C项,H2虽然转变成了指定产物H2O(l),但由于其反应热表示的是2 mol H2完全燃烧时的热量变化,故不能表示燃烧热的热化学方程式;D项,参加燃烧的H2虽然是1 mol,但其生成H2O(g),而不是H2O(l),故不能表示燃烧热的热化学方程式。
典例5.
课堂练习
下列关于热化学反应的描述中正确的是(  )
A. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)的反应热 ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol-1
C.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
D.葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1,则 C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) 
ΔH=-1 400 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】反应过程中除了H+和OH-反应放热,BaSO4沉淀的生成也伴随有反应热的变化,即H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH≠2×(-57.3)kJ·mol-1,故A错误;CH3OH(g)的燃烧热为1 mol甲醇蒸气燃烧转化为二氧化碳和液态水放出的热量,不能生成氢气,故B错误;H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1,故C错误;由葡萄糖的燃烧热是2 800 kJ·mol-1可知,0.5 mol葡萄糖完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为1 400 kJ,即C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1,故D正确。
典例6.
课堂练习
偏二甲基肼( )是长征系列火箭的燃料。已知:1.5 g偏二甲基肼完全燃烧放出50 kJ热量,则偏二甲基肼的燃烧热为( )
A.1 000 kJ·mol-1   B.1 500 kJ·mol-1
C.2 000 kJ·mol-1 D.3 000 kJ·mol-1
课堂小结
判断热化学方程式的“五审法”
热化学方程式的书写“五步法“
课后小任务
第一枚液体火箭发动机的推进剂
中国第一颗人造卫星“东方红一号”采用偏二甲肼推进剂
了解液体火箭推进剂的发展
液氧汽油
肼类燃料(肼、偏二甲肼)
液氧煤油
液氢液氧
长征六号、“长征七号”运载火箭采用液氧煤油推进剂,长征九号、11号使用液氧加煤油作为燃料
“长征五号”运载火箭采用液氢液氧推进剂
长征一号:硝酸-27S+偏二甲肼;长征二号系列、长征四号系列:四氧化二氮加偏二甲肼,长征三号系列使用了四氧化二氮加偏二甲肼,液氧液氢推进剂
长征二号F遥十三,长征二号F遥十六
课后小任务
液氢-液氧 偏二甲肼- 四氧化二氮 煤油-液氧 甲烷-液氧
优点 环境友好 高能无毒 来源广泛 常温燃料 运输简单 耐冲击、耐摩擦 成本低廉 无毒无害 无毒无害
不易结焦积碳
缺点 价格较高 低温贮存较难 燃料占空间大 有毒性 有腐蚀性 污染环境 液氧需低温贮存 燃烧易结焦积碳 脱硫成本高
低温贮存
燃料占空间大
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