第一篇:2012屆高三化學一輪知識點精編 化學反應中的能量變化
第三節 化學反應中的能量變化
知識歸納
一、反應熱
1.反應熱的定義:在化學反應過程中放出或吸收的熱量,通常叫做反應熱,反應熱用符號△H表示,單位一般采用kJ/mol。
2.反應中能量的變化:①反應物所具有的總能量>生成物所具有的總能量,△H<0,放熱反應;②反應物所具有的總能量<生成物所具有的總能量,△H>0,吸熱反應。
3.反應熱與反應物和生成物自身具有的能量大小的關系,反應熱等于生成物的總能量減去反應物的總能量。
(1)當反應物的總能量大于生成物的總能量時,為放熱反應,△H為“-”或
二、熱化學方程式
1.定義:用于表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式,叫做熱化學方程式。2.書寫熱化學方程式應注意的問題:
(1)要注明反應物和產物的聚集狀態,同一化學反應,若物質聚集狀態不同,則反應熱就不同。(2)熱化學方程式中各物質化學式前的化學計量數只表示物質的量的多少,因此可用分數表示。(3)反應熱用AH表示,寫在方程式的右邊,二者以“;”相隔,放熱用“-”,吸熱用“+”。
(4)AH的數值與反應的溫度和壓強有關,散需注明反應的溫度和壓強,但中學化學中所用AH的數據,一般都是在101kPa和25℃時的數據,因此可不特別注明。
(5)反應熱的數值必須與熱化學方程式中反應物和生成物的物質的量相對應,例如:
Cl2(g)2HCl(g);?H??184.6kJ/mol;11H2(g)?Cl2(g);?H??92.3kJ/mol.223.意義:熱化學方程式不僅表明了化學反應中的物質變化,也表明了化學反應中的能量變化。學法建議
1.要密切聯系化學方程式、放熱反應、吸熱反應、化學鍵等知識。
2.盡量利用圖示的方法將抽象的內容具體化。如反應熱與鍵能的關系,反應熱與反應物和生成物的能量大小關系,反應熱與物質的聚集狀態變化的關系等均可用圖示的形式將問題明了化。
3.注意AH的量值要與反應式中的化學計量數相對應。關于△H的單位“kJ/mol”,并不是指每摩具體物質反應時伴隨的能量變化是多少千焦,而是指給定形式的具體反應以各物質的化學計量數采計量其物質的量時伴隨的能量變化。
潛能開發
用心
愛心
專心 [例1]在同溫同壓下,下列三個反應放出的熱量分別a,b,c,表示,則a,b,c的關系是()①2H2(g)?O2(g)2H2O(g);?H??a②2H2(g)?O2(g)2H2O(1);?H??b③H2(g)?O2(g)H2O(g);?H??cA.a?b,b?2cB.a?b?ca?b,c?1a2D.無法比較12
思路分析
上述三個反應雖均表示H2和02的反應,但由于反應物的用量不同,生成物的聚集狀態不同,三個反應的反應熱各不相同。反應①和②分別表示2molH2(g)燃燒生成2 molH2O(g)、H2O(1)(1)放出的熱量,由于同溫同壓下,2 molH2 O(g)轉變為2molH2 O(1)時要放出熱量,故a
[答案]C [例2]已知下列三個熱化學方程式:
①C(s)?H2O(g)CO(g)?H2(g);?aH??131.5kJ/mol11H2(g)?Cl2(g)HCl(g);?H??92.3kJ/mol221③H2(g)?O2(g)H2O(g);?H??241.8kJ/mol21212②
則上述三個反應的反應熱大小關系正確的是()A.①>②>③
B.③>②>① C.B.③>①>② D.①>③>② 思路分析
比較不同反應的反應熱大小時應比較其數值的大小,不要受反應熱的“+”或“-”影響,反應熱的“+”與“-”只說明是吸熱還是放熱。[答案]C [例3]將o.3 mol氣態高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態三氧化二硼和液態水,放出649.5 kJ熱量,請寫出該反應的熱化學方程式。
思路分析
① 出乙硼烷燃燒的普通化學方程式;②根據普通化學方程式中乙硼烷的化學計量數確定一定物質的量的乙硼烷燃燒所放出的熱量;③在普通化學方程式的基礎上,注明各物質的聚集狀態,將反應熱寫在方程式的右邊,并用“;”號相隔,即得乙硼烷燃燒的熱化學方程式.[答案]B2H2(g)?3O2(g)B2O3(s)?3H2O(1);?H??2165kJ/mol 思維診斷
在相同條件下,當相同的反應物以不同的形式發生反應生成相同的產物時,其反應熱的大小既與各物質的化學計量數有關,也與各物質的聚集狀態有關。
用心
愛心
專心 思維診斷
解此類題最容易犯的錯誤是,把反應熱的“+”或,“-”與反應熱的數值看成一個整體進行比較,而忽視反應熱是指反應過程中所放出或吸收的熱量這一說法。
思維診斷
書寫熱化學方程式必須考慮以下幾點:一是物質的化學計量數與 的大小相對應;二是物質的聚集狀態與 H的大小相對應;再就是 H的“+”或“-”要標正確。
能達標訓練
1.熱化學方程式中化學式前的化學計量數表示()A.分子個數 B.原子個數 C.物質的質量 D.物質的量 答案: 1.D 2.下列物質加入水中,顯著放熱的是。()A.生石灰 B.固體NaOH C.無水乙醇 D.固體NH:N03 答案: 2.AB 一種物質溶解于溶劑中,跟水分子作用,要消耗一定的能量;同時,晶體中的離子在水溶液里跟水分子發生水合作用,形成水合離子要放熱:二者的能量差就是該物質的溶解熱
3.沼氣是一種能源,它的主要成分是H4。o.5m01CH4完全燃燒生成002和液態水時放出445kJ的熱量,則下列熱化學方程式中正確的是()A.2CH4(g)?4O2(g)CO2(g)?2H2O(1);???890kJ/molB.CH4(g)?2O2(g)CO2(g)2H2O(1);???890kJ/molC.CH4(g)?2O2(g)CO2(g)?H2O(1);?H??890kJ/mol 11C.CH4(g)?2O2(g)CO2(g)?H2O(1);??890kJ/mol22答案: 3.C 0.5molCH4完全燃燒生成CO2和H2H時放出445kI的熱量,那么1molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時放出890ky的熱量。
4.在同溫同壓下,下列各組熱化學方程式中Q>Q的是()A.2H2(g)?O2(g)2H2O(g);?H??Q1B.S(g)?O2(g)SO2(g);?H??Q1C.C(s)?1O2(g)CO(g);?H??Q122H2(g)?O2(g)2H2O(g);?H??Q2S(g)?O2(g)SO2(g);?H??Q2C(s)?O2(g)12CO2(g);?H??Q211H2(g)?Cl2(g)HCl(g);?H??Q22212
D.H2(g)?Cl2(g)2HCl(g);?H??Q1答案: 4.AC B中,Q1=Q2,D中,Q2?Q1
5.已知熱化學方程式:2H2O(g)2H2(g)?O2(g);?H??571.6kJ/mol和2H2(g)?O2(g)2H2O(g);?H??483.6kJ/mol, 當1g液態水變為氣態水時,其熱量變化為:
①放出;②吸收;③2.44kJ;④4.88kJ;⑤88kJ()
用心
愛心
專心 A.②和⑤ B.①和③ C.②和④ D.②和③ 答案: 5.Dw3H2O(102H2(g)?O2(g);?H??571.6kJ/mol(1)(2)2H2(g)?O2(g)H2O(g);?H??483.6kJ/mol根據蓋斯定律,由(1)?(2)得:2H2O(1)2H2O(g);?H??88kJ/mol即H2O(1)H2O(g);?H??44.0kJ/mol
可知18 g液態水變為氣態水時,吸收44.0 kJ的熱量,則1 g液態水變為氣態水時,吸收熱量為:2.44ky 6.下列反應既屬于氧化還原反應,又是吸熱反應的是()
44=18 A.鋁片與稀鹽酸的反應,B.灼熱的碳與OQ的反應 C.CO2的反應 D.甲烷在氧氣中的燃燒反應 答案:6.B 因為A項是放熱反應,C項不是氧化還原反應,D項是放熱反應
7.1g炭與適量水蒸氣反應生成CO和H2,需吸收10.94kI熱量,此反應的熱化學方程式為()A.C?H2OCO?H2;?H?131.3kJ/molB.C(s)?H2O(g)CO(g)?H2(g);?H??10.94kJ/molC.C(s)?H2O(1)CO(g)?H2(g);?H??131.3kJ/molD.C(s)?H2O(g)CO(g)?H2(g);?H??131.3kJ/mol
答案: 7.D 由lg炭與適量水蒸氣反應生成CO與H2,需吸收10.94kJ熱量,可知1mol炭即12g炭,需吸收=131.3kJ。又知吸熱反應,△H>0,在熱化學方 程式中,反應物和生成物需注明聚集狀態 8.下列說法正確的是()A.需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應 B.任何放熱反應在常溫條件下一定能發生反應
C.反應物和生成物所具有的總能量決定了反應是放熱還是吸熱 D.吸熱反應在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發生反應
答案: 8.CD 化學反應的能量變化主要表現為放熱或吸熱,反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物具有的總能量的相對大小。放熱反應和吸熱反應在一定的條件下都能發生。反應開始時需加熱的反應可能是吸熱反應,也可能是放熱反應
9.酒精燃燒的化學方程式為:C2H6O?3O2?點燃???2CO2?3H2O,完全燃燒一定量的無水酒精,放出的熱量為Q,為完全吸收生成的CO2,消耗8mol幾的NaOH溶液50mL時恰好生成正鹽。則燃燒1mol無水酒精所放出熱量為()A.0.1QB.0.1QC.5QD.10Q
答案: 9.D
用心
愛心
專心 10.已知:CH4(g)?2O2CO2(g)?2H2O(1);?H??Q1;2H2(g)?O2(g)2H2O(g);?H??Q2;2H2(g)?O2(g)2H2O(1);?H??Q2。常溫下,取體積比為4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2L(已折合成標準狀況),經完全燃燒后恢復至常溫,則放出的熱量為()A.0.4Q1?0.05Q3B.0.4Q1?0.05Q2C.0.4Q1?0.1Q3D.0.4Q1?0.2Q2
答案: 10.A 11.已知1mol白磷變成Imol紅磷放出18.39kI的熱量,下面反應4P(白)?5O2?2P2O5;?H14P(紅)?5O2?2P2O5?2P2O5;?H2。則 的關系為()A.?H2??H2B.?H1??H2C.?H1??H2D.不能確定
答案: 11.B 12.分析右圖的能量變化示意圖,下列選項正確的是()A.2A?B???2C;?H?0B.2C???2A?B;?H?0C.2A(g)?B(g)???2C(g);?H?0D.2A(g)?B(g)???2C(g);?H?0
答案: 12.C 13.天然氣()和液化石油氣()燃燒的主要化學方程式依次為:
CH4?2O2點燃CO2?2H2O;C3H8?5O2點燃3CO2?4H2O.現有一套以天然氣為燃料的灶具,今改為燒液化石油氣的,應采用的正確措施是()A.減少空氣進入量,增大石油氣進氣量 B.增大空氣進入量,減少石油氣進氣量
C.減少空氣進入量,減少石油氣進氣量 D.增大空氣進入量,增大石油氣進氣量
答案: 13.B 1體積CH4燃燒需2體積O2,而1體積C3H8燃燒則需5體積O2,因此將原來以天然氣為原料的灶具改為燒液化石油氣,應增大空氣進入量,同時減少石油氣進入量
14.2.3g某液態有機物和一定量的氧氣混合點燃,恰好完全燃燒,生成2.7g水和2.24 L CO2(標況)并放出68.35 kJ熱量,則該反應的熱化學方程式為。答案: 14.C2H6O(1)?3O2(g)2CO2(g)?3H2O(1);?H??1367kJ/molm(H)?2.7?m(C)?2?0.3g182.24L?12?1.2gm(H)?m(C)?0.3?1.2?2.3g則還含有O元素,m(O)?2.3?0.3?1.2?0.8g,22.4L/mol1.20.30.8則n(C):n(H):n(O)?::?2:6:1,12116則該液態有機物為C2H6O.1molC2H6O燃放出的熱量為:46g?68.35kJ?1367kJ?1367kJ,則熱化學方程式為:2.3g
C2H6O(1)?3O2(g)3CO2(g)?3H2O(1);?H??1367kJ/mol用心
愛心
專心 15.已知:2H2(g)?O22H22(g);?H??483.6kJ/mol;H2(g)?O2(g)H2O(1);?H=-285.8kJ/m01,由此可知,在等溫下蒸發45g液態水需吸收 kJ的熱量。答案:15.110kJ2H2(g)?O2(1);?H??483.6kJ/mol①
H2(g)?1O2(g)H2O(1);?H??285.8kJ/mol②212由蓋斯定律:①2?②得H2O(1)H2O(g);?H?44kJ/mol
45g?44kJ?110kJ18g則蒸發45g液態水需吸收的熱量為:16.已知C2H5OH(g)?3O2(g)2CO2(g)?3H2O(g);?H1;H2O(g)H2O(1);?H2;C2H5OH(g)C2H5OH(1);?H3。若使23GC2H5OH(1)完全燃燒生成H2O(1),則放出的熱量為 答案:16.?H1?3?H2??H3
2綜合能力訓練
1火箭推進器中盛有強還原劑液態肼()和強氧化劑液態雙氧水。當它們混合反應時,即產生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量的熱,已知:o.4mol液態肼與足量的液態雙氧水反應,生成氮氣和水蒸氣,并放出256.65 kJ的熱量。
(1)反應的熱化學方程式為 ;
(2)又已知:H2O(1)H2O(g);?H??44kJ/mol,則16g液態肼與液態雙氧水反應生成液態水時放出的熱量是 ;
(3)此反應用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產生大量氣體外,還有一個很大的優點是。
答案:1.(1)N2H4(1)?2H2O2(1)N2(g)?2H2O(g);???641.63kJ/mol空氣)2.質量為8.00g的某氣體,含有3.01?1023個分子,其分子是由碳和氫兩種元素的原子構成,實驗測得1 mol該氣體完全燃燒生成液態水和二氧化碳,能放出890kJ的熱量。(1)寫出該氣體的化學式,并寫出其完全燃燒的熱化學方程式。
(2)0.60g該氣體完全燃燒放出的熱量能使500 g 20℃的水溫度升高多少?[已知水的比熱容是4.20?103J/(ks·℃)] 答案: 2.(1)CH4;CH4(g)?2O2(g)CO2(g)?2H2O(1);?H??890kJ/mol(2)15.9C?(2)408.815kJ對環境無污染(或不污染
用心
愛心
專心 6 8.00g?16.00g/mol0.500mol可確定該有機物為CH4分析:Mr?根據CH4~?H16g0.6g則Q?890kJQ
890?0.6kJ16得?T?890?0.6?103J/402.?103J/(kg?C?)?0.5kg?15.9C?16根據Q?cm?T3.汽油不完全燃燒的化學方程式為2C8H18(1)?23O2(g)點燃CO2(g)?4CO(g)?18H2O(1)人體吸進CO后,CO與人體血紅蛋白結合而引起中毒。如果每輛汽車滿負荷行駛,每天約有28.5g汽油不能完全燃燒。現有50萬人口的中等城市,如達到中等發達國家水平,平均每10人擁有一輛汽車,試計算這些汽車滿負荷行駛時,每天可產生多少千克CO?
50?104答案: 3.根據題意,可知:①擁有汽車數:輛輛 ②所有汽車每天消耗汽油(不完全燃燒部分5×10×28。5g ③設每天產生CO質量為x,根據化學方程式,有
2C8H182285?104?28.5?10?3kg4~4CO112xx?700kg
用心
愛心
專心 7
第二篇:高三化學一輪復習檢測:化學反應間的能量變化(含答案)
2022屆高三化學一輪復習檢測:化學反應間的能量變化
一、單選題
1.1mol白磷(P4,s)和4mol紅磷(P,s)與氧氣反應過程中的能量變化如圖(E表示能量)。下列說法正確的是()
A.P4(s,白磷)=4P(s,紅磷)
>0
B.以上變化中,白磷和紅磷所需活化能相等
C.白磷比紅磷穩定
D.紅磷燃燒的熱化學方程式是
=-(E2-E3)kJ/mol
2.最近,中國科學院大連化物所催化轉化為CO的研究獲得新成果。如圖是使用不同催化劑(NiPc和CoPc)時轉化過程中的能量變化,下列說法不合理的是()
A.轉化過程中有極性鍵形成B.·經氧化反應得到·COOH
C.吸附在NiPc或CoPc表面帶有相同基團的物種其能量不同
D.該研究成果將有利于緩解溫室效應并解決能源轉化問題
3.下列圖示與對應的敘述相符的是()
A.圖1所示,從能量角度考慮,石墨比金剛石穩定
B.圖2表示與反應時含鋁微粒濃度變化曲線,圖中a點溶液中大量存在C.圖3所示,圖中陰影部分面積的含義是()
D.圖4表示常溫下0.01鹽酸滴定0.001
NaOH溶液的滴定曲線
4.我國科學家使用雙功能催化劑(能吸附不同粒子)催化水煤氣變換反應:
CO(g)
+
H2O(g)=CO2(g)
+
H2(g)
<0,在低溫下獲得高轉化率與高反應速率。反應過程示意圖如下:
下列說法正確的是()
A.圖示顯示:起始時的2個H2O最終都參與了反應
B.過程I、II均為放熱過程
C.過程Ⅲ只生成了極性共價鍵
D.使用催化劑降低了水煤氣變換反應的5.下列說法或表示法正確的是()
A.等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多
B.由(石墨)→C(金剛石)
=+1.9
kJ·mol-1可知,金剛石比石墨穩定
C.在稀溶液中:,若將含1
molCH3COOH的醋酸溶液與含1
mol
NaOH的溶液混合,放出的熱量小于57.3
kJ
D.在101kPa時,2gH2完全燃燒生成液態水,放出285.8
kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為.6.下列說法或表示方法正確的是()
A.若將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多
B.由“”可知,金剛石比石墨穩定
C.在時,完全燃燒生成液態水,放出熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為
D.在稀溶液中:,若將含與含的稀溶液混合,放出的熱量等于
7.已知:C(s)
+l/2O2(g)=CO(g)
=
-110.4
kJ·mol-1,氧化亞銅與氧氣反應的能量變化如圖所示。
下列敘述正確的是()
A.1
mol
C(s)完全燃燒的反應熱小于-110.4
kJ·mol-1
B.CuO分解生成Cu2O的反應為放熱反應
C.由圖可知在隔絕空氣的條件下CuO的熱穩定性比Cu2O差
D.足量炭粉與CuO反應生成Cu2O的熱化學方程式為C(S)
+2CuO(s)=Cu2O(s)
+
CO(g)
=
+35.6
kJ·mol-1
8.下列說法或表示方法正確的是()
A.由一定條件下石墨合成金剛石吸熱可知,石墨比金剛石穩定
B.在稀溶液中:?H+(aq)+?OH-(aq)=?H2O(l)△H?=-57.3kJ/?mol?,若將含?0.5mol?H?2SO4?的濃硫酸與含?1mol?NaOH?的溶液混合,放出的熱量等于?57.3kJ
C.在?101kPa?時,2g?H2?完全燃燒生成液態水,放出?285.8kJ?熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為:?2?H2(g)+?O2(g)=?2?H2O(l)△H?=-285.8kJ/?mol
D.一定條件下,將?0.5mol?N2(g)和?1.5mol?H2(g)置于密閉的容器中充分反應生成?NH3(g),放熱
9.如圖是氫氣與氧氣反應生成水蒸氣的能量變化示意圖。下列有關說法不正確的是()
A.反應中斷裂和形成的化學鍵均為共價鍵
B.該反應過程釋放能量
C.斷裂1mol液態水中的化學鍵需吸收930kJ能量
D.2mol
O(g)形成1mol
(g)釋放498kJ能量
10.通過以下反應均可獲取。下列有關說法正確的是
()
①太陽光催化分解水制氫:
=+571.6kJ/mol
②焦炭與水反應制氫:
=+131.3kJ/mol
③甲烷與水反應制氫:
=+206.1kJ/mol
A.
反應①中電能轉化為化學能
B.
反應②為放熱反應
C.
反應的=?74.8?kJ/mol
D.
反應③使用催化劑,不變
11.CO與反應生成的歷程如下(部分微粒未畫出):下列分析不正確的是()
A.的電子式為
B.在該過程中,斷裂了非極性共價鍵
C.CO和O生成了具有極性共價鍵的D.CO和O生成的過程涉及了電子轉移
12.下列說法中正確的是()
A.在化學反應過程中,發生物質變化的同時不一定發生能量變化
B.破壞生成物全部化學鍵所需要的能量大于破壞反應物全部化學鍵所需要的能量時,該反應為吸熱反應
C.生成物的總能量大于反應物的總能量時,反應為吸熱,D.的大小與熱化學方程式的計量數無關
13.生產液晶顯示器的過程中使用的化學清洗劑是一種溫室氣體,其儲存能量的能力是的12000~20000倍,在大氣中的壽命可長達740年之久,已知鍵能是指斷開1
mol化學鍵變為氣態原子時所需要的能量,或形成1
mol化學鍵時所釋放的能量。以下是幾種化學鍵的鍵能:
化學鍵
N≡N
F—F
N—F
鍵能/kJ?mol-1
941.7
154.8
283.0
下列說法中正確的是()
A.過程
(g)→2N(g)放出能量
B.過程N(g)+3F(g)→(g)放出能量
C.反應(g)+3
(g)=2
(g)是吸熱反應
D.吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與形成,仍可能發生化學反應
14.H2和I2在一定條件下能發生反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)
ΔH=-a?kJ·mol-1。
已知:
下列說法正確的是()?
A.H2、I2和HI分子中的化學鍵都是非極性共價鍵
B.斷開2mol
HI分子中的化學鍵所需能量約(c+b+a)kJ
C.相同條件下,1mol
H2(g)和1mol
I2(g)總能量小于2mol
HI(g)的總能量
D.向密閉容器中加入2mol
H2(g)和2mol
I2(g),充分反應后放出的熱量為2a
kJ
15.下列有關說法正確的是()
A.已知:①
②,則金剛石比石墨穩定
B.在101kPa時,1mol
完全燃燒生成液態水,放出285.8kJ熱量,燃燒熱為
C.一定條件下,,則
D.在一定溫度和壓強下,將0.5mol
和1.5mol
置于密閉容器中充分反應生成,放出熱量19.3kJ,則其熱化學方程式為
16.通過以下反應均可獲取。下列有關說法正確的是()
①太陽光催化分解水制氫:
②焦炭與水反應制氫:
③甲烷與水反應制氫:
A.反應①中電能轉化為化學能
B.反應②為放熱反應
C.反應③使用催化劑,減小
D.反應的17.我國科研人員提出了由CO2和CH4轉化為高附加值產品CH3COOH的催化反應歷程,該歷程示意圖如下。
下列說法錯誤的是()
A.生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%
B.①→②
放出能量并形成了C―C鍵
C.CH4→CH3COOH變化過程中,沒有發生C―H鍵斷裂
D.所用催化劑能加快反應速率,但不能提高反應物的轉化率
18.某溫度時,VIA族元素單質與反應生成氣態的熱化學方程式如下:
下列說法正確的是()
A.穩定性:
B.降溫有利于Se(g)與(g)反應生成(g)
C.D.隨著核電荷數的增加,VIA族元素單質與的化合反應越來越容易發生
19.我國科學家研制出的以石墨烯為載體的催化劑,可以在25
℃
下用直接將轉化為含氧有機物,其主要原理如圖所示。下列說法不正確的是()
A.升高溫度有利于步驟iii的發生
B.步驟i、ii的總反應的化學方程式是
C.步驟iv中只涉及極性共價鍵O—H鍵的形成D.根據以上原理,推測步驟vi生成的有機物中C的雜化方式為
二、非選擇題
20.硫化氫大量存在于天然氣及液化石油氣中,近年來發現可用于制取氫氣、合成硫醇等。回答下列問題:
(1)D.Berk等學者設計的用FeS催化分解包括下列反應:
Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.①______(用表示)。
②已知單質硫氣態時以形式存在(結構為S=S)。鍵能、、,則______。
③是離子化合物,Fe顯+2價,的電子式為_______。
(2)銀器長期露置在含的空氣中表面會生成而變黑,該反應的氧化劑為_____;將表面變黑的銀器放在盛有食鹽水的鋁制容器中煮沸,表面重新變為光亮,正極發生的電極反應為___________。
(3)實驗室用粗鋅制取氫氣時常含有少量的,可用酸性溶液(被還原為)將氧化為S而除去,該反應的離子方程式為______________。
(4)與合成硫醇的反應在不同溫度及不同物質的量之比時的平衡轉化率如圖所示:
①該反應的____0(填“>”或“<”);____(填“>”或“<”)。
②在密閉容器中充入和,在A點達到平衡時,A點對應溫度下反應的平衡常數為__________。
③為提高的平衡轉化率,除改變溫度及投料比(m)外,還可采取的措施是________________________。
21.回答下列問題:
(1)下列三個反應在某密閉容器中進行:
反應①:
反應②:
反應③:________________
(用含a、b的代數式表示)。
(2)焦炭與CO、、均是重要的化工原料,由制備甲醇的過程可能涉及的反應如下:
反應I:
反應Ⅱ:
反應Ⅲ:
則反應Ⅲ的=_____________。
(3)一種煤炭脫硫技術可以把硫元素以的形式固定下來,但產生的CO又會與發生化學反應,相關的熱化學方程式如下:
①
②
反應:的=_____________。
(4)根據下列3
個熱化學方程式:
①
(g)
②
③
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和氣體的熱化學方程式:________________。
22.回答下列問題:
(1)室溫下,2
g苯()完全燃燒生成液態水和,放出83.6
kJ的熱量,寫出1
mol
燃燒的熱化學方程式:_____________。
若1
g水蒸氣轉化成液態水時放出2.44
kJ的熱量,則室溫下1
mol
完全燃燒生成水蒸氣時的為_________________。
(2)已知:
則的為______________。
(3)已知下列兩個熱化學方程式:
①實驗測得和的混合氣體共5
mol,完全燃燒生成液態水時放熱6
262.5
kJ,則混合氣體中和的體積之比約為____________。
②已知:,求丙烷燃燒生成和氣態水的為_____________。
參考答案
1.答案:D
解析:等質量的紅磷能量比白磷低,A中變化應為放熱反應。B中,由圖可知,紅磷和白磷轉變成的活化分子的能量相等,則紅磷的活化能更高。紅磷應比白磷穩定。D中熱化學方程式正確。
2.答案:B
解析:A項,該過程是由轉化為CO,CO中C、O原子間為極性鍵,故轉化過程中有極性鍵形成,正確;B項,碳元素的化合價降低,·經還原反應得到·COOH,錯誤;C項,據圖像知吸附在NiPc和CoPc表面帶有相同基團的物種其能量不同,正確;D項,該過程中轉化為CO,該研究成果將有利于緩解溫室效應并解決能源轉化問題,正確。
3.答案:A
解析:由圖1可知,金剛石具有的能量高于石墨,物質具有的能量越高越不穩定,故石墨比金剛石穩定,A正確;分析圖2可知,溶液pH約為4時形成沉淀,pH在4~10之間時未溶解,pH大于10后,溶解生成,a點溶液中存在,與不能大量共存,B不正確;圖3中的陰影部分面積表示從反應開始到平衡,反應物凈減少的濃度,C不正確;D項,反應終點在理論終點(混合溶液pH=7時)的下方還是上方取決于指示劑是甲基橙還是酚酞,未指明指示劑無法判斷圖4的正誤,D不正確。
4.答案:A
解析:A.根據反應過程示意圖,過程I中水分子中的化學鍵斷裂,過程Ⅱ也是水分子中的化學鍵斷裂的過程,過程Ⅲ中形成了水分子,因此H2O均參與了
反應過程,所以圖示顯示:起始時的2個H2O最終都
參與了反應,故A正確;B.根據反應過程示意圖,過
程I、過程Ⅱ中水分子中的化學鍵斷裂的過程,為吸
熱過程.故B錯誤;C.過程Ⅲ中CO、氫氧原子團和氫原子形成了二氧化碳、水、和氫氣,H2中的化學鍵為
非極性鍵,故C錯誤;D.催化劑不能改變反應的,故D錯誤。
5.答案:C
解析:?CH3COOH是弱電解質,而弱電解質的電離吸熱,故1mol
CH3COOH的醋酸溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量小于57.3kJ,故C正確。
6.答案:D
解析:A.硫蒸氣的能量高于硫固體的能量,因此若將等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出熱量多,A錯誤;
B.由“C(石墨)=C(金剛石)
ΔH=+1.9kJ/mol”可知金剛石總能量高于石墨,能量越低越穩定,石墨比金剛石穩定,B錯誤;
C.在101kPa時,2g
H2完全燃燒生成液態水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
ΔH=-285.8kJ/mol,C錯誤;
D.在稀溶液中:H++OH-=H2O
ΔH=-57.3kJ/mol,若將含1mol
H2SO4與含2mol
NaOH的溶液混合生成2mol水,放出的熱量等于2mol×57.3kJ/mol=114.6kJ,D正確;答案選D。
7.答案:D
解析:1
molC(s)完全燃燒生成CO2(g)所放出的熱量大于
生成CO(g)所放出的熱量,則其反應熱小于-110.4
kJ·mol-1,A正確;由圖可知,CuO(s)的能量低于Cu2O(s)和O2
(g)的能量之和,所以CuO分解生成Cu2O的反應為吸熱反應,B錯誤;由圖中數據可知,CuO(s)的能量比Cu2O(s)和O2(g)的總能量低,但無法比較CuO(s)和
Cu2O(s)的能量高低,則CuO與Cu2O的穩定性也無法比較,C錯誤;由題干信息可知,2C(s)
+
O2(g)=2CO(g)的1=
-220.8
kJ·mol-1,'反
應4CuO(s)=2Cu2
O(s)
+
O2
(g)的2
=
292
kJ·mol-1,則反應
C(s)
+2CuO(s)=Cu2O(s)
+
CO
(g)的3
=
1/2
+
2/2
=
+
35.6
kj·
mol-
1,D
正確。
8.答案:A
解析:A.石墨能量比金剛石低,石墨比金剛石穩定,故A正確;
9.答案:C
解析:、、中的化學鍵均為共價鍵,A項正確。由圖示可知該反應過程中形成化學鍵釋放的能量大于斷裂化學鍵吸收的能量,故該反應過程釋放能量,B項正確。斷裂1mol水蒸氣中的化學鍵需吸收930kJ能量,C項錯誤。斷裂mol
(g)中的化學鍵吸收249kJ能量,則2mol
O(g)形成1mol
(g)釋放498kJ能量,D項正確。
10.答案:D
解析:A.反應①利用太陽能使反應發生,則太陽能轉化為化學能量,故A錯誤;
B.反應②的焓變為正,則為吸熱反應,故B錯誤;
C.由蓋斯定律可知,③?②得到CH4(g)═C(s)+2H2(g),其=+206.1KJ?mol?1?(+131.3KJ?mol?1)=+74.8?KJ?mol?1,故C錯誤;
D.催化劑不改變反應的始終態,則反應③使用催化劑,不變,故D正確;
故選:D。
11.答案:A
12.答案:C
解析:化學反應中一定有能量變化,A錯誤;由斷開舊化學鍵吸收的能量-形成新化學鍵放出的能量,為放熱反應,B錯誤;吸熱反應的,C正確;絕對值的大小與熱化學方程式的化學計量數成正比關系,D錯誤。
13.答案:B
解析:A.過程中氮氣斷開鍵,需要吸收能量,故A錯誤;
B.過程需要形成新的N-F鍵,需要放出能量,故B正確;
C.反應中,需要吸收能量斷開鍵,鍵,放出能量形成鍵,能量變化為:941.7+3×154.8-2×3×283.0=-291.9,所以反應是放熱反應,故C錯誤;
D.化學反應一定有化學鍵的斷裂和形成,所以吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與形成,不會發生化學反應,故D錯誤。
【答案】
B
14.答案:B
解析:H2和I2分子中均只含有非極性鍵,HI分子中只含有極性鍵,A錯誤;設H-I鍵的鍵能為x
kJ·mol-1,根據化學鍵鍵能與焓變的關系可知ΔH=(b+c-2x)kJ·mol-1=-a
kJ·mol-1,2x=b+c+a,B正確;H2和I2生成HI的反應為放熱反應,則反應物總能量高于生成物總能量,即1mol
H2(g)和1mol
I2(g)的總能量大于2mol
HI(g)的總能量,c錯誤;H2與I2生成HI的反應為可逆反應,不能完全轉化,D錯誤。
15.答案:C
16.答案:D
解析:A項,反應①是光能轉化為化學能,錯誤;B項,反應②的焓變為正值,屬于吸熱反應,錯誤;C項,催化劑不改變反應焓變,錯誤;D項,用“反應③—反應②”得所求反應的焓變為,正確。
17.答案:C
18.答案:C
解析:C項,將已知熱化學方程式依次編號為①、②、③,根據蓋斯定律,2×(①-②)可得,故C項正確;A項,元素的非金屬性越強,對應的簡單氫化物越穩定,同一主族從上到下,元索作金屬性逐漸減弱,因此穩定性:,故A項錯誤:B
項,說明該反應正向吸熱,降溫使平衡逆向移動,不利于生成(g),故B項錯誤;D項,隨著核電荷數的減小,VIA族元素的非金屬性逐漸增強,單質與的化合反應越容易發生.故D項錯誤;
19.答案:C
解析:由題圖可知,步驟iii是C—H鍵斷裂的過程,該過程吸熱,升高溫度有利于步驟iii的發生,A項正確;根據題圖知,步驟i、ii的總反應的化學方程式是,B項正確;由題圖知,步驟iv中和轉變為HCHO和,除有O—H鍵形成外,還有π鍵形成、O—O鍵斷裂和H—O鍵斷裂,C項錯誤;根據題給原理,推測步驟vi生成HCOOH和,HCOOH中碳原子是雜化,D項正確。
20.答案:(1)①
②+259
③
(2);
(3)
(4)①>;<
②4/3或1.33
③及時從體系中分離出
解析:(1)①由(Ⅰ)與(Ⅱ)式相加再乘以2即得(Ⅲ)式。
②=4×E(H-S)-2×E(H-H)-E(S=S)=(4×339-2×436-225)=+259。③由和構成,與結構相似。
(2)由金屬活動性,與Ag不能發生置換反應,但在空氣中能發生,氧化劑為。除去表面時,放在鋁制容器中以食鹽水為電解質溶液構成微電池,負極反應:,正極反應:
[溶液中發生反應:]。
(3)得,失,依據電子守恒,配平化學方程式。
(4)①由于溫度越高,(甲硫醚)的平衡轉化率越大,故正反應為吸熱反應。反應物中投料比越大,的平衡轉化率越大,故。
②由反應:
起始/
0.1
0.05
0
轉化/
0.025
0.025
0.05
平衡/
0.075
0.025
0.05。
③由于壓強不是影響該反應平衡移動的因素,故增大的平衡轉化率可采取減小生成物的濃度,及時將生成的從體系中分離出來。
21.答案:(1)
(2)–
90.77
(3)–
399.7
(4)
解析:(1)分析反應①和②,根據蓋斯定律,由①×2+②可得,則有。
(2)分析反應I、Ⅱ及Ⅲ,根據蓋斯定律,由反應I一Ⅱ可得反應Ⅲ,則有。
(3)根據蓋斯定律,由②×4–①可得,則有。
(4)分析已知的三個熱化學方程式,根據蓋斯定律,由①×3
–
②
–
③×2可得,則有,從而可得熱化學方程式:。
22.答案:(1);
(2)
(3)①1︰1;②
解析:(1)。若1
g水蒸氣轉化成液態水時放出2.44
kJ的熱量,則,故1
mol
完全燃燒生成水蒸氣時的。
(2)由第二個熱化學方程式×
–
第一個熱化學方程式得。
(3)①設氫氣和丙烷的物質的量分別為x
mol和y
mol,則有,解得,故。
②,根據蓋斯定律,由上面第一個熱化學方程式×4+上面第二個熱化學方程式可得出丙烷燃燒生成和(g)的熱化學方程式為。
第三篇:《化學反應中的能量變化》教案
2006年春季學期
化學反應中的能量變化
知識目標:
1、使學生了解化學反應中的能量變化,了解吸熱反應和放熱反應。
2、使學生理解放熱和吸熱的原因。
3、介紹燃料充分燃燒的條件,了解煤的綜合利用技術。能力目標:
1、通過學生實驗和演示實驗,培養學生動手能力和觀察能力。
2、培養學生自學的習慣和自學能力。情感和德育目標:
1、通過介紹防火、滅火知識,使學生加強消防安全意識,增強防火、滅火的能力。
2、通過學習燃料充分燃燒的條件,介紹酸雨的形成和危害等知識,培養學生節約能源和環境保護等意識,樹立社會責任感。
3、通過分析空氣用量對燃料燃燒的利與弊,滲透一分為二認識事物的辯證唯物主義觀點的教育。教學重點:
化學反應中的能量變化,放熱反應和吸熱反應。教學難點:
化學反應中能量觀點的建立。教學方法:
實驗探究、討論、自學 實驗準備:
一個試管架、一支試管、一個溫度計、2~3塊小鋁片、稀鹽酸、膠頭滴管、小燒杯、玻璃片、玻璃棒、20gBa(OH)2·8H2O(磨成粉末)、10gNH4Cl晶體、水 教學過程: [引言]
火是日常生活中常見的現象。由火引發的火災會給人類帶來很大的損失和痛苦。我們有必要了解一些防火、滅火的知識。
火是由可燃物燃燒產生的。燃燒是可燃物與氧氣發生了化學反應。燃燒在很多領域在被人們利用。你能舉一些例子嗎? [學生舉例]…… [講解]
上面這些例子中都利用了燃燒過程中產生的能量。可見,化學反應是可以產生能量的,并且產生的能量可以被人類利用。在當今社會,人類所需能量絕大部分是由化學反應產生的,特別是化石燃料,如煤、石油、天然氣等燃燒產生的。[過渡]
是不是所有化學反應都有能量放出呢?現在我們用實驗來研究這個問題。
[演示實驗]
1、鋁片與鹽酸反應(用手觸摸試管外壁,用溫度計測量溶液在反應前后的溫度)
2、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(注意觀察現象)
[歸納]
鋁片與鹽酸反應要放出熱量,NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體反應要吸收熱量。可見,化學反應伴有能量變化,這種能量變化常表現為熱量變化。
2004級化學備課組
2006年春季學期
[板書]
第三節 化學反應中的能量變化
一、化學反應中的能量變化
吸熱反應:吸收熱量的反應
[設疑]
為什么化學反應過程中有放熱或吸熱現象呢?現在請大家通過自學回答這個問題。[學生]閱讀教材中有關內容 [小結]
1、反應物和生成物的組成和結構不同,本身具有的能量有所不同。
2、反應物的總能量和生成物的總能量差若以熱量形式表現即為放熱或吸熱。
3、反應中能量守恒。化學反應根據能量變化放熱反應:有熱量放出的反應放熱反應:反應物能量高生成物能量低反應物能量低吸熱反應 :生成物能量高
[板書]
反應物總能量>生成物總能量——放熱反應(能量釋放);△H<0。
如:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)反應物總能量<生成物總能量——吸熱反應(能量貯存);△H >0。如 :C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)[教師]
請同學們舉幾個放熱反應和吸熱反應的例子。[板書]
二、熱化學方程式
表明反應放出或吸收熱量的化學方程式。
1、意義:不僅表明化學反應中的物質變化,同時也表明了化學反應中的能量變化。
2、書寫:
①注明反應的溫度和壓強(若在101kPa和25℃可不注明),注明△H的“+”與“-”,單位是KJ/mol。
②注明反應物和生成物的聚集狀態(表示:氣體用“g”,液體用“l”,固體用“s”,溶液用“aq”),若為同素異形體要注明名稱。
③熱化學方程式各物質前的化學計量數不表示分子個數,只表示物質的量,它可以是整數也可以是分數。
對于相同物質的反應,化學計量數不同,△H也不同;聚集狀態不同,△H也不同。因此在書寫熱化學方程式時,首先要注明聚集狀態,然后再根據化學方程式中反應物化學計量數與反應熱的正比關系確定出△H的值。
例如:CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3KJ/mol。
2004級化學備課組
第四篇:化學反應與能量變化教案
化學反應與能量變化教學設計
【教材分析】本節內容選自人教版高中《化學4(選修)》,該內容屬于化學反應與能量變化范疇。化學課程標準關于化學反應與能量的內容在初中化學、高中化學2和選修4均有安排,體現了知識生長與學習的層次性,本節將從科學概念的層面和定量的角度深入學習“化學與能量”。
【教學目標】
知識與技能:1.知道化學反應中釋放能量的形式。
2.理解化學反應中能量變化的原因。
3.掌握焓變與反應熱的關系。過程與方法: 學會用觀察、實驗探究等方法獲取信息、理解信息。通過對化學反應中能量變化的原因分析,培養學生從現象到本質的自然科學思維方法。
情感態度與價值觀:1.列舉生活實例和能源發展里程碑,讓學生認識化學科學的發展對人類生活質量的積極影響。
2.通過實驗探究和研究性學習活動培養探究能力和實踐能力。【學情分析】
知識基礎:學生知道化學反應能提供能量,知道一些具體的吸熱反應和放熱反應,同時能夠從化學鍵的角度認識化學反應的本質,但是缺少用定量的思想去分析問題。學生渴望利用所學化學知識解決生活中的實際問題,所以用暖寶寶探討學習。
學情及年齡特征:學生對生活中的實例有濃厚的探究興趣,對未知知識和應用有強烈的探究欲。
【教學重點】分析化學反應中熱效應與焓變的關系。【教學難點】培養學生用微觀理論解釋宏觀現象的原因。
【教學方法】現代教學方法中重視知識形成過程,所以出現了情景教學、探究教學等,對于焓變這樣高度抽象的知識教學中,采用單一的實驗探究不易激發學生的興趣,所以在本節的教學方法中采用實驗探究、層層引進、多媒體演示等輔助教學。【教學資源】電腦多媒體投影、實物暖寶寶
【教學流程】
教師活動
學生活動
【教學過程】 教學環節
教師活動
學生活動
教學意圖
化學史 引入
【引入】介紹能源的發展史:原始社會→18世紀→19世紀→20世紀
觀看并了解能源史
【過渡】能量來自能源
【講解】觀看這兩組火焰圖,我們知道:發生了能量變化 【板書】化學反應與能量變化
觀察并思考能量變化的原因
進入課題,讓學生初步建立能量與化學反應的思想
實例
【實物展示】暖寶寶、透氣袋
【講解】暖寶寶有一個透氣袋,撕開包裝后氧氣進入透氣袋反應而產生熱量
仔細觀看,初步了解暖寶寶
化學與生活息息相關,激發學生的學習興趣
探究與思考
【講解】同學們已經學過:化學反應可以分為吸熱反應和放熱反應 【板書】
化學反應: 吸熱反應 放熱反應
【設問和引導】依據什么劃分為吸熱反應和放熱反應?回憶以前做的
Ba(OH)2.8H2O和NH4Cl及燃燒反應的實驗現象,知道是根據熱效應劃分的 【板書】熱效應
【引出情景】暖寶寶的熱效應是什么?
放熱反應
回憶實驗現象,探究、總結出:暖寶寶的熱效應是放熱反應
引導學生探討吸熱反應和放熱反應的劃分依據,并判斷了實物暖寶寶的熱效應
情景創設
【講解】目前使用的暖寶寶放熱原理 化學能→熱能
【情景設問】所有的放熱反應都能做暖寶寶嗎?可以用Mg、Al等原料嗎?
【拓展知識講解】Mg、Al等熱效應效果更好,但是價格比較高,暖寶寶作為一種商品,必須滿足市場需要和顧客的接受程度
知道暖寶寶的放熱原理,思考、了解是否能用其它材料
情景探究,提高學生思考問題的能力
提出概念
【過渡】Fe、Mg、Al等都可以做暖寶寶,為何熱效應會有差異?
【講解】不同的物質能量不同,這就是今天將學習的重點知識:焓變與熱效應。焓是與物質內能相關的物理量,焓變是等壓下的熱效應 【板書】 焓變與熱效應
理解并掌握焓變的概念
形成正確的概念
【講解】焓變是定量描述化學反應熱效應的物理量
【引導講解】同學們在必修2中已經學習過放熱反應和吸熱反應的能量變化圖形
回憶以前的知識,歸納出焓變與熱效應的關系
進行知識的梳理、歸納,讓學生養成新、舊知識的聯系
放熱反應:ΔH<0
吸熱反應: ΔH>0
【設問】回憶氫氣在氯氣中燃燒的實驗現象,如何判斷反應的熱效應? 【講解】氫氣與氯氣反應的微觀過程…….對比舊鍵斷裂吸收的能量與新鍵形成釋放的能量,判斷熱效應。
觀看反應的微觀過程,傾聽老師的講解
呈現微觀反應過程,彌補講授法的不足
歸納總結
【歸納總結】吸熱反應:反應物舊鍵斷裂吸收的能量>生成物新鍵形成釋放的能量
ΔH= E反–E生>0 放熱反應:反應物舊鍵斷裂吸收的能量<生成物新鍵形成釋放的能量
ΔH= E反–E生<0 【板書】
吸熱反應:ΔH>0 放熱反應:ΔH<0 【回顧】常見的吸熱反應和放熱反應有哪些?
歸納整理,記筆記,化學反應與熱效應的關系: 吸熱反應: ΔH>0 放熱反應: ΔH<0
對所講的知識進行提煉,讓學生明白重點
實驗探究 知識應用
【情景設問】同學們是否有疑問:哪些因素影響化學反應的熱效應? 【探究實驗】
選擇NaOH和HCl中和實驗,用控制變量法探測最高溫度,第一組探究用量是否影響,第二組探究溫度的影響,第三組探究狀態的影響 【總結】用量、溫度、狀態影響化學反應的熱效應 【板書】
影響焓變的因素:用量、溫度、狀態等
【過渡】理論的角度認識了熱效應后,同學們能夠能夠舉出熱效應的應用嗎? 【板書】
化學反應熱效應的應用
【講解】無論是嫦娥一號衛星的發射,還是生活中常見的自熱米飯、暖寶寶,都說明了化學讓我們的生活變得越來越美好
猜想,并跟隨老師思路思考理解影響焓變的因素 思考、了解熱效應的應用
學會用控制變量法探究實驗,探究影響焓變的因素,為下節課寫熱化學方程式奠定基礎 應用化學知識能解釋生活中的問題,化學服務于生活,激發學生好好學化學
知識梳理
【情景回顧】暖寶寶的熱效應是什么?是否所有的放熱反應都能做暖寶寶?哪些因素影響化學反應的熱效應?
【探究作業】同學們:如果是你,如何制作暖寶寶?
回顧學習的知識,運用所學知識完成暖寶寶的制作
理論應用到實踐,提高學習能力
【教學反思】
新課程的概念是要將知識與生活聯系起來。暖寶寶圖片的展示為同學提供了感性認識,接著引導學生進入深入的理性思考。從生活實例去研究熱效應的原因,使教學的實效性提高。本節課是在原有的化學能、熱能基礎上繼續探究學習,在學習的過程中,掌握化學反應的熱效應、熱效應與焓變的關系、熱效應在生活中的應用,提出影響焓變的因素,為下節熱化學方程式的書寫奠定基礎。
第五篇:化學反應及能量變化2要點
課題:能量的變化及其應用
執教教師:建平中學 顧建英
執教時間:2007年5月24日(星期四)第二節
執教班級:高一(3)班
一、教學目標
1、知識與技能:
⑴通過魔術實驗,知道化學反應過程中伴隨著能量的變化;
⑵通過一組化學方程式和熱化學方程式書寫的對比,學會熱化學方程式的書寫;
⑶通過對課外實驗的結果展示、分析和討論,理解燃料充分利用的方法。
2、過程與方法:
⑴通過魔術實驗,感受神奇的能量變化;
⑵通過化學課外實驗的討論分析,使學生認識探究性學習活動的一般方法。
3、情感、態度、價值觀:
通過對課外實驗結果的思考,培養學生實事求是的科學態度,提高他們重視節能、加強環保的意識。
二、教學重點
⑴熱化學方程式的意義。⑵燃料的充分利用的原理。
三、教學手段
多媒體、實驗
四、教學流程
五、教學設計
[演示實驗]玻璃棒點燃酒精燈。
[提問]酒精燈為什么被點燃了?
[揭示謎底]玻璃棒上蘸的是高錳酸鉀和濃硫酸的混合物,其與酒精反應放熱,達到酒精著火點使酒精燈點燃。
[提問]通過以上實驗,你對化學反應有了哪些新的認識?
[回答]化學反應有的放熱,有的吸熱。
[板書]
一、化學反應中的能量變化
⒈放熱反應
⒉吸熱反應
[講解]我們把有熱量放出的化學反應叫放熱反應;有熱量吸收的化學反應叫吸熱反應。
[設問]為什么化學反應有的放熱,有的吸熱呢?
[講解]因為在化學反應中,反應物分子離解成原子的過程為吸熱;原子重新結合成新分子的過程為放熱。當吸熱大于放熱時,反應的總熱效應表現為吸熱;當吸熱小于放熱時,反應的總熱效應表現為放熱。反應過程中放出或吸收的熱量都屬于反應熱。
[過渡]我們把表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式叫做熱化學方程式。
[板書]
二、熱化學方程式
點燃
[ 討論 ] 比較下列化學方程式和熱化學方程式,概括書寫熱化學方程式有哪些注意事項?
2H2 + O2 → 2H2O
2H2(氣)+ O2(氣)→ 2H2O(液)+ 571.6kJ
2H2(氣)+ O2(氣)→ 2H2O(氣)+ 483.6kJ H2(氣)+ ? O2(氣)→ H2O(氣)+ 241.8kJ CaCO3(固 CaO(固 + CO2(氣– 157kJ [歸納]書寫熱化學方程式的注意事項: ⑴ 注明物質的狀態
⑵右端標出熱量的數值和符號。吸熱用“-”,放熱用“+” ⑶系數只表示物質的量,可以是整數、小數或分數 ⑷系數必須與反應熱相對應
⑸不注明溫度和壓強,指25℃、1.01×105Pa [思考]在室溫下,煮沸4升水理論上需要多少m3的天然氣?已知:水的比熱為4.2 J/(g·℃)
主要成分
熱值(MJ/m3)
單價(元/m3)
天然氣 CH4 96%、N24%或其它氣體
38.16 2.10
[回答]解:Q=cm△t = 4000g×4.2J/(g·℃)×(100℃-25℃
=1.26×106 J V(天然氣= = 0.033 m3 [展示課外實驗] 煮沸一定質量水所消耗燃氣量的測定
實驗目的:通過對不同燃料在不同情況下消耗量的測定,提出提高熱能利用率的各種方法。
實驗步驟: 1.取4升冷水,加入鍋中,記錄燃氣表的讀數。點燃燃氣,并將燃氣灶內外圈火焰都開足,記錄時間,當水沸騰時,熄滅火焰,記錄所用時間和燃氣表的讀數(精確記錄)。
2.在相同條件下,用內外圈中火、內圈小火加熱,再做兩次實驗。把實驗結果記錄于表中。
實驗記錄
實驗序號 鍋水火煤氣燃所煤
子材溫 候 料
或天然氣氣消需時氣或數(m3
耗量間(m3
天然氣單價
加熱前 加熱后
小火時
中火時
大火時
[提問]為什么在實際操作過程中需要的燃氣比理論上要多呢? [回答]熱能的不充分利用。[板書]
三、能源的充分利用
[講解]接下來,我們就根據課外家庭實驗,對能源的充分利用展開討論。[討論]根據實驗數據,說說煮沸等量的水需要燃氣體積的變化?說明了什么?(根據實驗數據分三種情況討論)
[回答]略。
[展示圖片]1.世界及中國天然氣、煤、石油人均占有量 2.今年來我國能源總消耗量與人均能量消耗量
3.中華工商時報報道——《我國能源利用率僅30%,比發達國家浪費10%》 [討論]通過實驗數據的比較,得到節約燃氣,提高熱利用率的方法? [歸納]熱能的充分利用:防止熱能損失、利用余熱(如熱交換器)、改進設備。
[討論]我國的主要能源是煤,請考慮怎樣更好地使煤充分燃燒?
[歸納]燃料充分燃燒的條件:(1)足量的空氣;(2)增大燃料跟空氣的接觸面積,即固體燃料粉碎、液體燃料噴霧(例如,我國已開發出新型煤粉塵燃燒器,煤的燃燒效率可大95%以上)。
[講解]我們現在使用的大量能源在地球上的蘊藏量是有限的,因此解決能源問題除了節能外,還要開發新能源。
[板書]
四、開發新能源
[提問]請你說說你所了解的新能源。
[介紹]太陽能、風力發電、氫能、核能、海洋能、生物質能、地熱能 [作業]能源為我們提供了熱能等,根據今天所學內容,請同學們分小組進行調查研究后撰寫一篇小論文,要求:
①調查內容:調查家庭需要及季節因素;燃料的特點因素。調查所在地區目前所使用的燃料情況;調查家庭燃料的分類,了解不同使用范圍,進行成分分析對比,了解各自燃燒的特點。
②調查方法:通過互聯網查閱有關資料;
登門采訪燃氣公司,了解各種燃氣的使用比例,經濟效益、環保狀況等。③每位同學結合家庭實驗報告,進行分析比較,提出節能,提高熱能利用率的合理化建議,撰寫小論文。
六、教學反思
通過課程展示,我感到這節課較好地完成了教學目標,教學設計過程符合學生智力水平,使學生能夠積極參與,課堂氣氛活躍,充分體現了研究性學習過程。
研究性學習強調了理論與社會、科學和生活實際的聯系,特別關注環境問題、現代科技對當代生活的影響以及與社會發展密切相關的重大問題。在課上我通過演示實驗:玻璃棒點燃酒精燈 引導出化學反應中的能量變化,由此激發學生學習化學的興趣和情感。再和社會熱點問題——能源相聯系,使學生能夠學以致用,關注社會、重視節能、加強環保的意識。
研究性學習立足于研究、解決學生關注的一些社會問題或力所能及的問題,涉及的范圍可以很廣泛。因此在教師引導和幫助下,給學生呈現出一些需要學習、探究的問題,鼓勵學生自主探究解決問題并自己得出結論。這節課的亮點我認為是通過對課外實驗三種不同結果的分析,引導學生發現問題、分析問題和解決問題,充
分發揮了學生自主學習的能力。同時通過展示實驗中不合理的實驗數據,注重培養學生實事求是的實驗態度和科學精神。
當然在測定時,燃氣消耗量受外界地影響很大,因素也很多(溫度、燃氣灶結構、廚房大小、鍋子材料和大小、燃氣流速和壓力等等),在要求學生做課外實驗時,實驗要求應該更仔細,實驗步驟應該更規范。
總之,通過此次課堂展示我發現了自己教學中的長處與短處,在今后的教學中,我要多多學習,以提高自己的教學水平。