化学反应热的计算说课（精选7篇）
化学反应热的计算说课 篇1
《化学反应热的计算》说课
各位评委老师，大家下午好，今天，我要说的课题是“化学反应热的计算”，下面是我的说课环节。我将从以下四个方面进行我的说课。
首先是教材分析。本节课选自人教版化学选修四《化学反应原理》第一章第三节化学反应热的计算。
在此之前，学生在必修二第二章初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本章是在此基础上的扩展与提高。引入了焓变的概念，使学生认识到在化学反应中能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。而能量的多少则是以反应物和产物的物质的量为基础。把对于化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。解决了各种热效应的测量和计算的问题。在这一节里，我们将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这不仅是每年高考的必考内容，也是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也有重要意义。
本节内容是第一章的重点，因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。
接下来是学生情况分析。处于高中的学生，已经具备了逆向思维和举一反三的能力，而且在他们的脑海中，已经构建起化学反应与能量在宏观和微观上的联系以及其能相互转化的知识。但是这种联系已学知识与技能的能力并不完全，需要进行必要的补充和拓展来使学生有一个整体的把握。
结合学生以上特点，我设计如下三维教学目标：
（一）知识与技能目标
1．了解反应途径与反应体系。
2.理解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
3．能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算；学会用给出的化学方程式之间的关系推导出要求解的问题。
（二）过程与方法目标
1．从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律，培养分析问题的能力； 2．通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养计算能力。
（三）情感态度与价值观目标
1．通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。同时养成深入细致的思考习惯。
2．通过加强练习，及时巩固所学知识，养成良好学习习惯；形成良好的书写习惯。
本节课的教学重难点是:1.盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算；
2．根据热化学方程式进行反应热的计算.为了更好的落实三维目标，突出重点，突破难点，我设计了以下教学策略进行课堂教学：新旧知识联系策略，知识联系生活策略，概念形成策略，练习-反馈策略。这将在我的教学过程中体现出来。
下面，我向大家展示我设计的教学过程。我将本课题分为两个课时进行，第一课时，主要是盖斯定律的认识与应用、还有反应热的计算学习。第二课时主要是利用盖斯定律计算反应热的巩固练习，使学生达到熟练应用的目的。我将本节课整体设计为七个部分：
首先是知识铺垫部分：与旧知识“燃烧热”相衔接，减少学生的陌生感，我为学生设计测定给出氢气燃烧先生成水蒸气、再液化为液态水的反应热，“H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)
△H1=-241.8kJ/mol，H2O(g)==H2O(l)
△H2=-44kJ/mol 提问学生，H2的燃烧热△H应该是多少？
做好知识与理解的铺垫，复习燃烧热的概念及其计算，从旧知出发能把学生的认知情绪激发起来，并为新知的掌握做铺垫。
其次是创设情景引入新课部分：如何测出给定反应的反应热：
C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?
让学生思考并回答：①能直接测出吗？如何测？
②若不能直接测出，怎么办？
创设问题情境，激发学生思维，培养学习兴趣
然后是盖斯定律的引出部分：运用知识联系生活策略，分析教材中的插图1-9，在进行类比，运用概念形成策略引导学生得出盖斯定律，并从能量守恒角度加以理解，培养阅读自学能力和自我检查的意识。
第四是盖斯定律的应用部分：回答刚才提出的问题，教授学生此类问题的解题方法。
可通过几条已知方程式为例：
C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
ΔH1=？
CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=—283.0KJ/mol
C(s)+ O2(g)==CO2(g)
ΔH3=—393.5KJ/mol
引导学生观察未知反应热的化学反应方程式中的物质，与已知反应热的方程式的物质的关系，用图表的方式将其直观地向学生展示，然后通过其反应热的关系，一步步求出从已知的反应热求未知的反应热。从这个例子推广到其他难以通过实验求得的反应热计算。
适当练习，通过练习，加深对概念本身的理解盖斯定律和加强概念的应用。
第五是反应热的计算部分：以书上例题加以讲解。对于例题1、2只是简单的反应热计算，并没有涉及盖斯定律，学生自学基本能够掌握，所以让学生自己练习，再加以点评，运用练习-反馈策略使学生更好的巩固反应热和盖斯定律的使用。对于例3，涉及相对复杂的盖斯定律的应用，学生还比较陌生不熟练，作为重点来讲解，再次强化学生对盖斯定律的认识和运用，使其得到巩固。
接着是课堂练习部分：利用课后习题进行课堂练习，及时巩固，及时发现问题，及时解决。
最后是小结部分：通过板书总结和强化本节课的重难点，促使学生的知识条理化、系统化。布置课后作业。
本节课最大的亮点是运用大量的习题，巩固强化学生对盖斯定律的理解和应用、计算。并且以典型题目为例，教授学生解这一类题的方法，使之做到举一反三。
最后是我的板书设计。
我的说课到此结束，谢谢大家。
板书设计：
第三节、化学反应热的计算
一、、盖斯定律
1．盖斯定律的内容：
ΔH3=ΔH1+ΔH
22.盖斯定律的应用：
二、化学反应热的计算
副板书：
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g)
△H1=-241.8kJ/mol，H2O(g)==H2O(l)
△H2=-44kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH1=?
C(s)+1/2O2(g)==CO(g)
ΔH1=？
CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=—283.0KJ/mol
C(s)+ O2(g)==CO2(g)
ΔH3=—393.5KJ/mol
化学反应热的计算说课 篇2
一、根据热化学方程式计算
常温下取体积比为4:1的CH4和H2的混合气11.2 L(标准状况)经完全燃烧后恢复至常温,放出的热量是()
(A)(0.4Q1+0.05Q3) kJ
(B)(0.4Q1+0.05Q2) kJ
(C)(0.4Q1+0.1Q3) kJ
(D)(0.4Q1+0.2Q2) kJ
解析:11.2 L混合气体中含0.4 mol CH4(g)和0.1 mol H2(g).根据热化学方程式的意义,1 mol CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(1)放出的热量为Q1 kJ,则0.4 mol CH4 (g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为0.4Q1 kJ;同理1 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(1)放出的热量为0.5Q3 kJ,则0.1 mol H2(g)完全燃烧生成H2O(1)放出的热量为0.05 Q3 kJ.易求得放出的总热量为(0.4Q1+0.05 Q3)kJ.答案:(A).
二、根据盖斯定律计算
例2 1840年,俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的”.这个规律被称为盖斯定律.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得.已知下列热化学方程式:
则Zn(s)+HgO (s)=ZnO (s)+Hg(l)在相同条件下的ΔH为()
(A)-441.8 kJ/mol (B)+260.4 kJ/mol
(C)+441.8.kJ/mol (D)-260.4 kJ/mol
解析:根据盖斯定律,由(1)-(2)式得:
Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)
ΔH=-260.4 kJ/mol.答案:(D).
三、根据键能计算
例3化学键的键能是形成(或拆开)
1 mol化学键时释放(或吸收)的能量.反应热与键能的近似关系为:ΔH=E(反应物总键能)-E(生成物总键能).已知N≡N键、H—H键、N—H键的键能分别为946 kJ/mol、436 kJ/mol、391 kJ/mol,计算1 mol N2 (g)和3 mol H2(g)完全转化为NH3(g)的反应热ΔH的理论值.
解析:N2(g)与H2(g)反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),使1 mol N≡N键断裂需吸收的能量为946 kJ,使3 mol H—H键断裂共需吸收的能量为436 kJ/mol×3mol=1308 kJ,因此使1 mol N2 (g)和3 mol H2 (g)中的化学键断裂共需吸收的能量为946 kJ+1308 kJ=2254 kJ.而2 mol NH3 (g)中含6 mol N-H键,形成6mol N-H键时放出的能量为391 kJ/mol×6 mol=2346 kJ.总的效果是:1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全转化为NH3(g)是放热的,该热量值为2346 kJ-2254kJ=92 kJ,即所求ΔH=-92 kJ/mol.
例4已知1 mol Si中含有2 mol Si—Si键,1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键.有关键能数据如表1:
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为:Si(s)+O2(g)=SiO2(s)ΔH=-989.2 kJ/mol.则x的值为()
(A) 460 (B) 920
(C) 1165.2 (D) 423.3
解析:根据反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和可得:ΔH=2E (Si-Si)+E(O=O)-4E(Si-O)=176 kJ/mol×2+498.8 kJ/mol-4x kJ/mol=-989.2 kJ/mol,解得x=460.答案:(A).
四、根据燃烧热或中和热的概念进行计算
例5已知在一定条件下,C0和CH4的燃烧热分别为283 kJ/mol、890 kJ/mol.由1 mol CO和3 mol CH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为()
(A) 2912 kJ (B) 2953 kJ
(C) 3236 kJ (D) 3867 kJ
解析:101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热.根据燃烧热的定义,1 mol CO完全燃烧放出的热量为283 kJ/mol×1 mol=283 kJ;3 mol CH4完全燃烧放出的热量为890 kJ/mol×3 mol=2670 kJ,共计2953 kJ.答案:(B).
例6 1.0 L 1.0 mol/L H2SO4溶液与
2.0 L1.0 mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ的热量,该反应的中和热为______.
解析:在必修2中我们学过:酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热.根据题意可求得稀硫酸与NaOH溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol.
反应热的计算 篇3
（1）反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变；
（2）热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热；
（3）正、逆反应的反应热数值相等，符号相反；
（4）求总反应的反应热，不能将各步反应的反应热简单相加。无论反应是一步进行还是分步进行，始态和终态必须完全一致，盖斯定律才成立。
1. 根据化学键能计算
化学反应过程是旧键断裂和新键形成的过程，通常把拆开或形成1 mol某化学键所吸收或释放出的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（ΔH）。
方法：△H=ΣE（反应物）-ΣE（生成物），即反应热等于反应物的键能总和与生成物键能总和之差。
例1 SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中存在S-F键。已知1 mol S（s）转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F-F、S-F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S（s）+3F2=SF6（g）的反应热ΔH为（ ）
A．-1780 kJ·mol-1 B．-1220 kJ·mol-1
C．-450 kJ·mol-1 D．+430 kJ·mol-1
解析 1 mol S（s）转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，每摩尔F2含有1 mol F-F键, 每摩尔SF6含有6 mol S-F键，则：△H =180 kJ·mol-1 +3×160 kJ·mol-1- 6×330 kJ·mol-1 =-1220 kJ·mol-1。
答案 B
点评 根据键能求反应热的问题，常与晶体的结构联系起来，关键是找到每摩尔该物质参与反应时拆开或生成几摩尔化学键。
2. 根据反应物和生成物的总能量计算
例2 甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
（1）甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”和“放热”)反应。
（2）过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？ ，原因是 。
（3）写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程 。
解析 （1）E1＜E2，甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是吸热反应。
（2）相同；因为反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关，故反应热相同。
（3）CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)
ΔH＝(E2-E1) kJ·mol-1。
点评 此类题的关键是分析图象，找出能量的变化关系，并且注意发生能量改变的物质的物质的量及聚集状态。此外，由能量的高低也可以判断物质的稳定性，如：C(金刚石)=C(石墨) △H=-1.9 kJ·mol-1，依据能量越低越稳定原理，石墨比较稳定。
3. 根据盖斯定律计算ΔH
盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的，换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
例3 实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出下边几个反应的热效应：
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH1＝-890.3 kJ·mol-1①
C(石墨)＋O2(g)＝CO2(g)
ΔH2＝-393.5 kJ·mol-1②
H2(g)＋[12]O2(g)＝H2O(l)
ΔH3＝-285.8 kJ·mol-1③
根据盖斯定律求反应C(石墨)＋2H2(g)＝CH4(g) ④的反应热ΔH4。
解析 因为反应式①②③和④之间有以下关系：②+③×2-①＝④。所以ΔH4＝ΔH2＋2ΔH3-ΔH1＝-393.5 kJ·mol-1＋2×(-285.8 kJ·mol-1)-(-890.3 kJ·mol-1)＝-74.8kJ·mol-1。
4. 化学平衡与反应热的计算综合题型
例4 在一定温度下，向10 L的恒容容器中加入2 mol A2、8 mol B2及催化剂使之发生反应：A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1，测得2 min后达到平衡且此时容器内气体的压强为开始的80％，若加入2 mol A2(g)、8 mol B2(g)反应达到平衡时放出的热量是（ ）
A．＜Q kJ B．＞Q kJ
C．＝Q kJ D．前面三种情况都有可能
解析 此题很容易错选A。热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热，即1 mol A2完全反应放出的热量为Q kJ。根据平衡前后的压强之比算出真正参与反应的A2恰好为1 mol，故C项正确。
答案 C
【练习】
1. 有关键能数据如表
[化学键&Si—O&O=O&Si—Si&键能/kJ·mol-1&[x]&498.8&176&]
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1，则[x]的值为（ ）
A．423.3 B．460 C．832 D．920
2. 化学反应N2＋3H2⇌2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是( )
[1 mol N+3 mol H][能量E增加][1 mol NH3(g)][1 mol NH3(l)][[12]mol N2+[32]mol H2][ΔE=a kJ][ΔE=b kJ][ΔE=c kJ]
A. N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(l) ΔH＝2(a-b-c) kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＝2(b-a) kJ·mol-1
C. N2(g)＋H2(g)⇌NH3(l) ΔH＝(b+c-a) kJ·mol-1
D. N2(g)＋H2(g)⇌NH3(g) ΔH＝(a+b) kJ·mol-1
3. 已知：①H2O(g)=H2O(l) ΔH＝-Q1 kJ·mol-1；
②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH＝-Q2 kJ·mol-1；
③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH＝-Q3 kJ·mol-1。
若使23 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量(kJ)为( )
A．Q1＋Q2＋Q3
B．[12](Q1＋Q2＋Q3)
C．[12]Q1-[32]Q2＋[12]Q3
D．[32]Q1-[12]Q2＋[12]Q3
4. 在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：[已知N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1]
下列说法正确的是（ ）
A. [2c1>c2] B. [a+b=92.4]
C. [2P2 【参考答案】 教学目标：盖斯定律及其应用 教学重点：盖斯定律、反应热的计算 教学难点：盖斯定律的应用 学习过程 1．引入：如何测出这个反应的反应热：C(s)+1/2O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? ②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol ③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③，则 ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2 ΔH1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol 2．盖斯定律： 不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 3．如何理解盖斯定律？ 1）请用自己的话描述一下盖斯定律。2）盖斯定律有哪些用途？ 4．例题 1、在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是（B）A．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H =-Q2 B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2 D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1 S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2 2、298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。 （第二课时） [复习]反应热计算相关内容。 [例1] 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 的燃烧热为多少？ 1000 L CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？ [解]根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为： CH4(g)＋2O2(g)= CO2(g)＋ 2H2O(l)；ΔH=－890 kJ／mol 即CH4 的燃烧热为 890 kJ／mol。1000 L CH4(标准状况)的物质的量为： n(CH4)=V(CH4)/ V m=1000L / 22.4L·mol-1 = 44.6mol 1mol CH4 完全燃烧放出 890 kJ的热量，44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为： 44.6 mol×890 kJ／mol＝3.97×104kJ 答：CH4的燃烧热为 890 kJ／mol，1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为 3.97×104kJ。 [例2] 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为：C6H12O6(s)＋6O2(g)＝ 6CO2(g)＋6H2O(l)； ΔH=－2 800 kJ／mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算 100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 [解] 根据题意，葡萄糖的燃烧热为2800kJ／mol。100 g葡萄糖的物质的量为：n(C6H12O6)= m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100g/180g·mol-1=0.556mol。1mol C6H12O6完全燃烧放出 2 800 kJ的热量，0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为： 0.556 mol×2800 kJ／mol=1560 kJ。答：100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kJ的热量。巩固练习 1．1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为(CD) A．C+H2O=CO+H2 ； ΔH=+10.9 kJ/ mol B．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)；ΔH=+10.94 kJ/ mol C．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)； ΔH=+131.28 kJ/ mol D．1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g)； ΔH=+65.64 kJ/ mol 2．已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：P4(白，s)+5O 2= 2P2O5(s)ΔH1,4P（红，s）+5O2 = 2P2O5（s）ΔH2，则ΔH1和ΔH2的关系正确的是(B)A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH1=ΔH2 D．无法确定 [解析] 设想P4（白）转化为P（红），由题意第一个反应放的热量大于第二个反应，故ΔH1＜ΔH2。 3．今有如下三个热化学方程式： H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； ΔH=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； ΔH=b kJ/ mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；ΔH=c kJ/ mol 关于它们的下列表述正确的是（）A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值 C．a=b D．2b=c [解析]根据热化学方程式表示方法规定知，氢燃烧放热，其ΔH应为负值，故A、B错；再据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同可判断a≠b，C错；第三对相同反应，反应热与可燃物的物质的量成正比可判断2b=c。[答案]D。 [解题回顾]反应放热则ΔH为负值，方程式前的计量数为物质的量，而不是粒子个数。 4、某短跑运动员的体重为72 kg,起跑时能以1/7s冲出1m远。能量全部由消耗体内的葡萄糖提供,则该运动员起跑时冲出1m远将消耗多少克葡萄糖?（已知葡萄糖缓慢氧化时的热化学方程式为C6H12O6(s)＋6O2(g)＝ 6CO2(g)＋6H2O(l)； ΔH=－2 804 kJ／mol） [解析]该运动员该时段的加速度为a=2S/t2=98m/s2,故1/7s时的速度:v1=v0+at=0+98m/s2×1/7s=14m/s这段时间消耗的能量 E=1/2mv １ 2=7056J=7.056kJ，于是m(C6H12O6)=7.056kJ/2804kJ.mol-1×180g.mol-1=0.45g。[答案]0.45g。[解题回顾]这是一道理化综合题，注意两科间能量的联系。[作业] P13 7、8、9、10、11 （第三课时） 二、反应热的计算 例 1、例2：根据热化学方程式进行计算 例3：盖斯定律的应用 注意： 1、热化学方程式书写准确、规范；准确理解反应热、燃烧热、盖斯定律的概念； 2、进行有关燃烧热的计算时，规定以1 mol纯物质为标准，故 注意热化学方程式中物质的化学计量数和反应的△H相对 应（物质的化学计量数常以分数形式出现）。例题 1、同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；ΔH =-2983.2 kJ/mol P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；ΔH =-738.5 kJ/mol 试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_________________________________。2、298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=-92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。巩固练习 1．1 g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94 kJ的热量，相应的热化学方程式为(CD)A．C+H2O=CO+H2 ； ΔH=+10.9 kJ/ mol B．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)；ΔH=+10.94 kJ/ mol C．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)； ΔH=+131.28 kJ/ mol D．1/2C(s)+ 1/2H2O(g)= 1/2CO(g)+ 1/2H2(g)； ΔH=+65.64 kJ/ mol 2．已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：P4(白，s)+5O 2= 2P2O5(s)ΔH1,4P（红，s）+5O2 = 2P2O5（s）ΔH2，则ΔH1和ΔH2的关系正确的是(B)A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH1=ΔH2 D．无法确定 [解析] 设想P4（白）转化为P（红），由题意第一个反应放的热量大于第二个反应，故ΔH1＜ΔH2。 3．今有如下三个热化学方程式： H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； ΔH=a kJ/ mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； ΔH=b kJ/ mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；ΔH=c kJ/ mol 关于它们的下列表述正确的是（）A．它们都是吸热反应 C．a=b B．a、b和c均为正值 D．2b=c [解析]根据热化学方程式表示方法规定知，氢燃烧放热，其ΔH应为负值，故A、B错；再据相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同可判断a≠b，C错；第三对相同反应，反应热与可燃物的物质的量成正比可判断2b=c。[答案]D。 [解题回顾]反应放热则ΔH为负值，方程式前的计量数为物质的量，而不是粒子个数。 4、某短跑运动员的体重为72 kg,起跑时能以1/7s冲出1m远。能量全部由消耗体内的葡萄糖提供,则该运动员起跑时冲出1m远将消耗多少克葡萄糖?（已知葡萄糖缓慢氧化时的热化学方程式为C6H12O6(s)＋6O2(g)＝ 6CO2(g)＋6H2O(l)； ΔH=－2 804 kJ／mol） [解析]该运动员该时段的加速度为a=2S/t2=98m/s2,故1/7s时的速度:v1=v0+at=0+98m/s2×1/7s=14m/s这段时间消耗的能量 E=1/2mv １ 2=7056J=7.056kJ，于是m(C6H12O6)=7.056kJ/2804kJ.mol-1×180g.mol-1=0.45g。[答案]0.45g。 一、教材分析 作为化学必修模块中元素化合物知识和基本概念、基本理论的最后一节，本节承担着对前面知识的回顾、总结，以及深化和提升学生对化学研究的应用价值的认识的双重任务。 这是一节理论知识的实际应用，主要从化学反应的物质变化和能量变化两个层面介绍了化学反应的用途。 二．教学目标 （一）知识与技能目标 1、使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。 2、引导学生掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法，了解制备装置及收集方法，以及原电池的工作原理。 3、通过“活动·探究”—氯气的制取和原电池的工作原理，培养学生的观察能力，实验能力和分析推理能力。 （二）过程与方法目标 1、通过“交流·研讨”，提高学生的分析、比较、综合的能力。 2、通过 “活动·探究”，培养学生的观察能力和分析解决问题的能力。 （三）情感态度与价值观目标 1、通过教材中活动栏目的设计，培养学生的探索精神和实事求是的科学态度。 2、提升学生对化学反应价值的认识，赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。 三、教学重点、难点 重点：如何利用化学反应制造新物质 难点：原电池的工作原理。 四、教学方法 实验探究法，启发、讨论、对比。 下面我就分两课时为大家说一说我对本节课的教学设计。 五、教学过程 第一课时：利用化学反应制备新物质 引入：首先由教师展示各种图片（如合成氨工厂、电解食盐水装置各种陶瓷材料等）。指出化学反应中物质的变化被应用在新物质的合成、新材料的研制上，能量的变化被应用在新能源的开发和利用等方面。 此部分的设计意图：重在分析学生对化学反应实质的认识。肯定学生在课前准备中所作的努力，激发学生的学习兴趣。 过渡：下面我们一起来认识人们是怎样利用化学反应制备新物质以及能量的变化。本节课先来探索氯气的制备。 首先，引导学生回忆氯气的物理性质和化学性质，阅读活动探究中瑞典化学家舍勒无意中制得氯气的内容，分析以下三个制取氯气的反应原理： ① MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+Cl2↑+2H2O 通电 ② 2NaCl +2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑ △ 提出以下两个问题： 1、从氧化-还原反应知识的角度分析，两个反应有什么共同之处？ 2、你认为哪个反应原理适合工业生产，哪个反应原理可以用在实验室中？ 通过学生的比较分析，可得出这两个反应都是利用了氧化剂把-1价的Cl变成了0价的Cl。再由多媒体展示电解食盐水装置，说明工业上利用反应②通过电解食盐水制备氢氧化钠、氯气和氢气。总结说明反应①从原料、反应条件分析都可以用于实验室制氯气，是实验室中常用的制取氯气的方法之一。 此部分的设计意图：激发学生的学习兴趣，培养学生的小组讨论、逻辑推理能力，从而突破教学难点。 继续引导学生思考确定了反应原理和药品，还需要选择合适的仪器装置。回忆实验室制取氢气、二氧化碳、氨气时所用的发生装置和收集方法，比较得出在气体发生装置和收集方法的选取上遵循的一般原则。思考选择哪些实验仪器组装成制取氯气的发生和收集装置较为合适？ 由学生得出结论：可以采用固—液混合加热制气装置，向上排空气法。仪器有：铁架台、酒精灯、烧瓶、分液漏斗、导气管、集气瓶等。 由教师进行演示实验，连接制取氯气的发生装置和收集装置。再引导学生思考氯气有毒、有刺激性气味，对环境有污染，多余的氯气应该如何处理？从而引入尾气处理装置：将多余的氯气通入盛有碱液的烧杯。 然后由教师演示实验室制取氯气，学生填写探究报告。 最后请同学们回味“探究氯气的制取”过程，结合教材48页活动探究栏目的问题3及教材49页第一段内容，体会物质制备的一般思路：根据物质的性质选择适当的反应原理及发生装置，设计实验过程应符合科学性、安全性、可行性、简约性等。 约3分钟的时间让学生阅读教材49页的“化学前沿——分子设计与新物质的合成”。 此部分的设计意图：鼓励学生学科学、爱科学，培养他们追求真理的科学态度。 课堂练习：54页3题；57页5题 布置作业： 1、预习50页交流研讨中问题，从能量变化的角度归纳总结两个小题中的共同点。 2、收集废旧的电池。 【板书设计】 一、利用化学反应制备新物质 1、探究实验室制取氯气 △ 反应原理：MnO2+4HCl＝MnCl2+Cl2↑+2H2O 发生装置：固—液混合加热制气装置 收集装置：向上排空气法 尾气处理装置：碱液吸收 2、制备物质的一般思路 第二课时：化学反应为人类提供能源 1、引入：从物质发生化学反应的实质是“旧化学键断裂、新化学键生成”入手，让学生理解当破坏旧化学键时会吸收能量，生成新化学键时会释放能量，所以化学反应发生时都会伴随能量变化。用多媒体展示教材50页 “交流·研讨”的内容（即热饭盒的原理），组织学生分析和整理。 2、过渡：即热饭盒能加热食物，铝热剂能焊接钢轨，都是化学反应过程中产生的能量以热能的形式释放出来，被人们所利用。 教师给出讨论问题：让学生充分发挥想象，鼓励合理的方案。 ①在你的周围有哪些化学能转化成热能的实例？ ②为提高能量转化效率和热能利用率提供建设性的意见。③预测将化学能转化为热能的应用前景。 3、重点内容讲授：说明化学能不仅可以转变成热能，人们还可以通过氧化还原反应将化学能转化成电能。从而引入原电池的教学内容。展示学生收集的废旧电池。由教师演示“活动探究”实验，通过对实验现象的观察和分析初步了解原电池的工作原理。让学生思考：你观 察到了什么现象？你能从中得出什么结论？ 提出质疑：尝试用氧化还原知识分析锌片、铜片上发生反应的情况。 用媒体动画展示原电池的工作原理。 引导学生分析： 在实验中，当把铜片和锌片同时浸入稀硫酸时，由于金属锌比金属铜活泼，锌原子容易失去电子被氧化成Zn2+进入溶液中，锌片上的电子通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子而被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。可见，原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。 4、让学生观察所收集的电池的外观，初步分析电池的类型、用途，交流结果。 多媒体投影各种各样的电池。让学生认识到生活中的电池是一种能源，以生活实际帮助学生理解和消化本节内容。 最后阅读教材52页第二段：化学能与光能之间的相互转化。说明化学能以多种途径进行着转化，在能源问题备受瞩目的今天，化学科学将在能源的开发和利用方面发挥非常重要的作用。 5、概括、整合 通过两课时的探究，使学生认识到化学反应在人类活动中的重要作用及其价值。【练习】本节练习1、2。 【作业、预习】 1、本节教材习题4、5。 2、本章内容自我小结。 效果分析： （1）教学中可能出现的问题：从实验能力来看，学生的实验操作能力和设计能力比较差，需要在探究学习过程中加以锻炼提高。 （2）教学设计对培养学生思维和创新意识的作用：本节课的设计立足于高一年级学生的知识基础及认知规律，采用发现、探究的教学模式，变规律的传授过程为规律的探究过程，放手让学生进行自主探索的学习，主动地参与到知识形成的整个思维过程中来，在探究学习的过程中，让学生对化学学科观念的认识得到提升，力求培养学生思维能力和实验操作能力。【板书设计】 二、化学反应为人类提供能源 1、化学能与热能的转化 2、化学能转化为电能：原电池 1、地位与作用： 本节选自高中化学人教版选修4《化学反应原理》的第二章第二节，是化学反应原理的重要组成部分，与生产生活密切相关。就全章内容来看，既是第一节化学反应速率的理论延伸，也是第三节化学平衡的研究基础，起着承上启下的重要作用。 2、教材处理： 1为了加强学生自主探究，一改教材边实验边理论的方式，采用先理论猜想后实验验证的科学发现的次序，使实验的开放性更强，方案均由学生设计。 2为了使现象对比更明显，增加caco3和不同浓度盐酸反应的实验。 二、说学情分析 1、已有的知识： 1必修2中，学生对影响化学反应速率的因素存在一定的感性认识; 2在本册绪言中学习了碰撞理论相关知识。 2、已具备的能力： 1学生初步具备简单化学实验方案的设计能力，能够合作完成实验探究; 2具备一定的观察、分析、质疑和表达能力。 3、可能遇到困难： 1抽象思维还不成熟，困惑于宏观现象的微观解释，尤其是压强对速率的影响; 2对实验方案的选择和评价，缺乏多角度的综合分析能力。 三、说教学目标 1、知识与技能： 1能初步运用碰撞理论解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响; 2自主设计实验方案，探究外界因素对化学反应速率的影响。 2、过程与方法： 1通过“联系旧知—提出问题—理论猜想—实验验证—现实应用”的科学发现方法来学习化学反应速率; 2通过设计方案—动手实验—交流讨论—自评互评，掌握对比法、控制变量法、定性实验方案选择原则等科学方法。 3、情感态度与价值观： 1让学生在操作、观察、讨论、联系的过程中感受成功的喜悦，体会化学对生产生活的重要性; 2培养学生的团队协作精神及创新、求实的科学态度，激发学生的研究兴趣。 4、教学重点和难点： 教学重点：实验探究浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 教学难点：实验方案的选择与评价;压强及催化剂对化学速率的影响。 四、说教法学法 教学方法：任务驱动法、直观教具法、视频动画法 学习方法：探究发现法、讨论交流法、对比评价法。 五、说教学过程 教学环节： 动画导入—讨论猜想—学生拼图—深入讲解—实验探究—自评互评—应用思考 在任务驱使下，经过讨论，学生拼图思维容量很大，能带给学生一次认知飞跃，而实验验证将迎来认知上的又一次飞跃，自评互评则把整堂课推向高潮，现实应用则使学生产生言犹未尽的感觉，把进一步探究留到了课后。整个过程重现了“联系旧知—提出问题—理论猜想—实验验证—现实应用”的科学发现方法。 【导入】通过动画演示，复习活化分子、有效碰撞等旧知识，思考讨论： 化学反应速率与单位体积反应物分子总数、活化分子百分数、单位体积内活化分子数、单位时间单位体积内有效碰撞次数之间的逻辑关系? 【任务一】碰撞理论。 请学生根据讨论结果完成拼图。 进而思考：影响速率的因素有哪些?它们(碰撞几率、内能、反应路径、搅拌、接触面积、浓度、压强、电弧、温度、超声波、放射线、光辐射、强磁场、催化剂)之间的逻辑关系?组织讨论并通过完成拼图展示讨论成果。 教学中预先准备好一些因素(浓度、压强、温度、催化剂)的动画讲解，针对学生出现问题的因素，有选择地进行动画演示。例如上课时，我发现很多学生对催化剂的影响不是太清楚，就播放了动画。又针对压强影响的多样性，我播放了压强的的影响，并借助图例，采用循序渐进的方法启发学生得出压强对速率影响的关键所在。 【任务二】实验探究 任务：用实验法探究浓度、温度、催化剂等因素如何影响反应速率。 试剂： 分组实验：组织各小组“明确任务—了解试剂—设计方案—小组分工—进行探究—交流汇报(强调从所控制的变量、方案、依据的现象、结论、微观解释五个方面进行汇报)—自评互评”。如此开放的实验设计，有利于学生发散思维的训练，往往能得到多种设计方案，教师再加以恰当引导，引发认知冲突，为实验方案的选择与评价提供了平台。 例如：探究浓度影响时，有小组提出用硫代硫酸钠和盐酸反应，先后用0.1mol/L的盐酸和1mol/L的盐酸，对比生成沉淀所需的时间。 立即就有学生提出不同看法，认为两组同时操作，更省时间，对比性也更强。 这时我对同时操作予以了肯定，并启发学生思考：两只试管现象差异大吗?对比真的很明显吗?从节约时间和现象对比考虑，还有没有其它更好的方案? 这时有人提出，他们小组选择用大理石和浓度不同的盐酸反应，控制的变量也是盐酸的浓度。 又有小组又提出质疑：变量唯一吗?如何控制两组实验大理石颗粒大小一致?应该选用Kmno4和H2c2o4…… 有小组反驳：Kmno4和H2c2o4反应速率太慢，浪费时间，现象对比也不如大理石和盐酸的明显…… 这样，学生在争辩中，掌握了知识的同时，收获了对比法、控制变量法和定性实验方案选择等科学方法。 【练习】设置目的：第一题针对实验结论，第二题针对碰撞理论，第三题节选自今年新课标高考题，检验学生对控制变量法的理解。 【结课】请学生谈本节课的收获体会。 以当地景观本溪水洞结课，有关人士建议限制日游客数量的原因何在?速率的影响因素在生产生活中还有那些重要应用?作为课后作业。 六、说板书设计 一、四川石化加氢裂化装置反应换热过程 四川石化加氢裂化装置反应换热过程如图一所示。 本装置原料油与热高分气经过热高分气/冷原料油换热器E2009、热高分气/热原料油换热器E2006换热升温至188-196℃, 与反应产物经过反应流出物/冷原料油换热器E2004、反应流出物/热原料油换热器E2002换热升温至351-376℃, 然后与加热炉F2001出口氢气混合, 进入反应器。反应产物经反应流出物/热循环氢换热器E2001、反应流出物/热原料油换热器E2002、反应流出物/冷循环氢换热器E2003、反应流出物/冷原料油换热器E2004、反应流出物/分馏硫化氢汽提塔油换热E2005换热到274℃后, 进入热高压分离器V2002进行气、油两相分离。热高分气经过热高分气/热原料油换热器E2006、热高分气/热循环氢换热器E2007、热高分气/分馏硫化氢汽提塔热进料E2008、热高分气/冷原料油换热器E2009、热高分气/冷循环氢换热器E2010、热高分气/汽提塔冷进料换热器E2011换热后, 进入热高分气空冷器EA2002。 通过温控阀TIC21703来控制原料油与热高分气换热后温度T1;通过温控阀TIC21701来控制冷低分油换热后温度;通过温控阀TIC21302来控制原料油与反应流出物换热后温度;通过温控阀TIC21401来控制反应流出物进入热高分器的温度;通过手操器HC21301控制循环氢与反应流出物换热后温度。 二、换热回收利用热量 当装置在设计负荷下运行, 各项生产指标满足工艺要求时, 其中各换热器负荷见表一。 反应系统:原料油和循环氢通过换热器获取热量总和为70.52MV。而反应加热炉F2001的总负荷为7.14MV, 仅为换热取热总和的10%。 分馏系统:分馏进料通过换热获取热量总和为26.31MV, 相当于分馏加热炉F3001总负荷 (42.66MV) 的一半多。 由此可见, 换热器所提供热量在装置所需反应热量中占较高比例, 合理利用换热器取热显得尤为重要。当原料油和循环氢取走的热量减少时, 势必增加加热炉的负荷来达到反应温度的工艺指标。因此, 需要在生产过程中加强对换热流程的调整, 使得换热器发挥最大的换热效果, 以减低加热炉的负荷, 实现节能的目的。 三、合理利用换热 在实际生产过程中, 换热器的最大换热效果和最佳生产状态有时候并不能达到高度的统一。比如:如果过度加大反应产物与原料油和氢气的换热, 会使得反应产物进入热高压分离器的温度过低, 从而导致反应部分的热油进入汽提塔的温度就会降低。这样不仅不能把高热油的能量直接送到分馏系统, 导致分馏炉热负荷增加, 还会降低汽提塔的分离效果。这样做虽然降低了反应炉的负荷, 却导致分馏炉负荷增加, 如果汽提塔要达到相同的分离效果, 还需要加大气提蒸汽量, 这样看装置整体耗能也不能因此降低。 另外, 如果过度加大热高分气换热器的换热, 会使热高分气在高压空冷前温度过低。由于NH4Cl结晶温度是180-200℃, NH4HS结晶温度150℃, 过低的温度会导致在注水点之前胺盐就已经结晶析出, 阻塞前部高换管路, 对生产运行带来严重隐患。因此, 在调整反应换热流程的同时, 必须考虑热高分温度和注水点位置的影响。 在正常生产过程中, 以下两个方面应该作为换热取热的重要参考指标: 1. 反应流出物进入热高分温度 (T5) 应控制在270℃左右。 反应流出物进入热高分器的温度通过温控阀TIC21401来控制。控制原料油与反应产物换热后温度 (T2) 在一定范围内稳定, 通过TIC21401改变E2005的负荷来控制反应流出物进入热高分温度 (T5) 。操作中应避免E2005负荷过大或者过小而失去调节反应流出物进入热高分温度 (T5) 的能力。适当的控制原料油与反应产物换热后温度 (T2) 和循环氢与反应产物换热后的温度 (T3) , 使E2005的负荷有一定的操作弹性。 2. 高压空冷入口温度应在150-160℃。 高压空冷入口温度可通过调节原料油与热高分气换热后温度和冷低分油与热高分气换热后温度来控制。提高原料油与热高分气换热后温度 (T1和冷低分油与热高分气换热后温度可以降低高压空冷入口温度。相反, 降低原料油与热高分气换热后温度和冷低分油与热高分气换热后温度可以提高高压空冷入口温度。 在装置开工过程中, 合理调整换热流程也有着极为重要的意义。如下为加氢裂化装置开工过程中反应系统引低氮柴油硫化前升温升压阶段: 工艺状态:反应系统压力3.0MPa氢气循环, 反应器入口温度控制在110℃, 待热高压分离器器壁温度大于93℃后, 进行系统升压。分馏系统热油循环, 尾油循环温度120℃。 瓶颈分析:由于反应器入口温度控制较低, 反应产物经换热进入热高分V2002温度很难到达90℃以上, 因此热高压分离器器壁温度不能大于93℃。 (反应系统工艺介质仅为氢气, 不考虑高分温度和注水点温度。) 解决方案:E2005, 反应产物和汽提塔底油换热。正常生产时, 由汽提塔底油取走反应产物热量, 控制进入热高压分离器介质温度。开工阶段, 可以利用E2005给进入热高压分离器的循环氢加热, 使得热高分气温度上升。这样, 分馏部分的热量可以通过E2005被带至热高压分离器, 提升了热高压分离器器壁温度, 使得反应系统升压工作得以继续进行。 结束语 加氢裂化装置热量的合理利用是节能生产的重要途径。装置在生产过程中利用多台换热器有效地回收利用了反应产物的热量, 降低了装置能耗。同时, 过度换热并不是装置最优运转状态。从各个方面综合考虑换热, 对热量的合理和有效回收利用, 是装置生产运行在最佳状态的前提和保障。 摘要：现代化工装置的节能要求越来越高, 加氢裂化装置存在大量换热, 本文通过对四川石化加氢裂化装置反应系统换热过程的分析, 提出了加氢裂化装置换热回收利用热量的问题, 并阐述了合理利用换热的方法。 关键词：加氢裂化,反应,热负荷,换热 参考文献 [1]李立权.加氢裂化装置操作指南[M].北京:中国石化出版社, 2005. 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化学反应的利用 说课稿 篇5
化学反应的速率的说课稿 篇6
加氢裂化反应热的合理利用 篇7