化学反应限度的教案

一 说教材

1、教材的内容地位及其作用

“硫酸”来自人民教育出版社化学室编著的全日制普通高级中学教科书《化学》第一册第六章第三节的内容。本节内容主要划分为两部分：第一部分为浓硫酸的性质，涉及到浓硫酸的吸水性、脱水性、氧化性;第二部分为硫酸根离子的检验，涉及到碳酸钡和硫酸钡的区别。硫酸作为三大强酸之一，是高中化学的一个重要组成部分，也是每年会考、高考的重要考点。硫酸在我们日常生活中的应用是极其广泛的，学习好该节课是十分有必要的。教材的编排注重了新旧知识的内在联系，本节是在学习和了解有关硫酸的基本性质和氧化还原概念、物质的结构、元素周期律等基础上编排的。因此通过本节的学习可以加深和巩固这些知识，铜和浓硫酸反应产生的二氧化硫污染物为下一节的环境保护作出了铺垫。

2、教学目标

(1)知识目标：使学生了解和掌握浓硫酸的性质和怎样检验硫酸根离子。

(2)能力目标：通过实验培养学生观察探究能力，通过本节的学习让学生设计几种辨别浓硫酸与稀硫酸的方法。

(3)情感目标：通过一些具体事例，让学生学有所用，更加的热爱科学从而更加认真的学习科学。

3、教学的重点和难点

(1) 教学重点：浓硫酸的反应和根据实验分析浓硫酸的氧化性和硫酸根离子的检验

(2) 教学难点：用氧化还原的概念解释浓硫酸的氧化性，由宏观现象转入微观分析

二、学生现状分析

本节课的教学对象是高一的学生，他们具备了一定的分析能力和探究意识，他们有强烈的好奇心和求知欲将会带着问题去上课。在初中时他们已经学了硫酸的基本性质，对浓硫酸的特性和稀硫酸的性质有了一定的了解。在高中他们学了氧化还原反应、物质结构、元素周期律。为此这节课是对以往知识的巩固应用和进一步的阐述和完善。

三、说教法和学法

教学的方法是为了完成教学任务而采取的手段，它要求符合学科特点符合教材的内容和目的。本节课坚持体现“以学生为主”和“教与学的统一”的原则。结合课本采用实验演示和课件展示的方法。体现以下特点：

1、 采用多媒体独特的教学方法为学生创造良好的思维情景。利用多媒体教学使得教学容量更大，速度更快而且效果更好。比如本节课采取一则实际材料导入，由学生找出其中的关键字并说明体现了硫酸的哪些性质。如果采用传统的教学方法，则须教师读材料或发放材料，显得浪费时间和资源。

2、 通过演示实验的教学方法，并且利用实物投影，将实验加以放大，使得实验更加清晰地展现给每个学生。通过实验探究浓硫酸的的特性引出该节的重点和难点，因此作好实验演示是十分重要的，要尽可能地使实验直观清晰，利于学生观察，培养学生的实验探究能力。而后对实验的现象进行讨论，分析概括总结，难点得以突破。

3、 结合本节内容，采用探索分析讨论的教学法。通过给学生提出问题，共同讨论，解决问题，层层推进，使学生沿着由易到难，由表及里的认识规律来思考，推理判断和概括总结的程序进行学习。如浓硫酸和铜反应的实验时，学生观察到反应后试管的溶液显蓝色，品红溶液褪色等现象。可由学生大胆猜测蓝色的溶液是什么呢 ?为什么品红会褪色呢?然后通过分析可知蓝色溶液是硫酸铜，使品红溶液褪色的是因为生成了二氧化硫气体。然后可由学生自己写出化学方程式。这样学生的心里就会产生一种成功的喜悦，对学习产生浓厚的兴趣，。又利于培养学生的逻辑思维能力。

四、说教学过程

本节课将运用现代化的教学媒体、实验、课本创设情景，激发学生的积极性。教学过程如下：

1、 由一则实际材料导入新课，简洁明了。由于刚上课学生的注意力还不是很集中，这样可以引起学生的注意激起动机。用幻灯片播放一则实际材料，请学生找由关体现硫酸性质的关键字，积极思考，运用已学过的知识来说明材料中体现了哪些浓硫酸的性质。借此复习已学过的知识。

2、 归纳硫酸的物理性质：展示一瓶纯硫酸，并提问大家仔细观察有哪些特征。结合课本，探究出硫酸的物理特性。

3、 演示实验，观察分析实验现象，归纳总结浓硫酸的性质。实验一：往三支试管里分别加入纸片、蔗糖、木屑，滴加几滴浓硫酸请学生观察实验并回答问题得出浓硫酸具有脱水性，引出重点。实验二：浓硫酸和铜的反应，观察实验，分析讨论，写出化学方程式。通过启示的方法：反应中的物质化合价发生了怎样变化呢，引出浓硫酸氧化性的难点。回忆并利用氧化还原的概念进行解释突破难点。指导学生举一反三，写出碳和浓硫酸的反应方程式。

4、 演示实验，观察实验现象，掌握硫酸根离子的检验。学生已知钡离子可以检验硫酸根离子，所以重点放在碳酸钡和硫酸钡的区别。在两支试管里分别加入硫酸钠和碳酸钠滴入氯化钡观察实验现象，再滴加盐酸，学生可发现碳酸钠的试管生成沉淀而后沉淀溶解。使学生明白硫酸根的检验需加入酸化的氯化钡以去除碳酸根的影响。

5、 教师进行小节

6、 教师布置作业，使知识得以应用训练

◆ 化学反应限度的教案

教学目标

知识目标

使学生了解化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应；

介绍燃料充分燃烧的条件，培养学生节约能源和保护环境意识；

通过学习和查阅资料，使学生了解我国及世界能源储备和开发；

通过布置研究性课题，进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系，化学教案－化学反应中的能量变化。

能力目标

通过对化学反应中的能量变化的学习，培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力，提高自学能力和创新能力。

情感目标

在人类对能源的需求量越来越大的现在，开发利用新能源具有重要的意义，借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。

教学建议

教材分析

本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇，它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际，分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解，使学生在感性认识中对知识深化和总结，同时提高自身的综合能力。

教法建议

以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验，内容不多，准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性，又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验，学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路：影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。

教学设计方案

课题：化学反应中的能量变化

教学重点：化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。

教学难点：化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。

教学过程：

[引入新课] 影像：《远古人用火》01/07

[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。

[板书] 化学反应中的能量变化

一、化学反应中的能量变化

[过渡] 化学反应中能量是怎样变化的？

[学生分组实验]请学生注意①操作方法；②仔细观察实验现象；③总结实验结论；④写出化学方程式。

（1）反应产生大量气泡，同时试管温度升高，说明反应过程中有热量放出。化学反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

（2）混合搅拌后，玻璃片和小烧杯粘在一起，说明该反应吸收了大量的热，使水温降低结成冰，化学教案《化学教案－化学反应中的能量变化》。化学反应方程式：Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O

[结论]

放热反应：化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。

如 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。

如 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

[讨论] 现代人怎样利用化学反应？

结论：现代人利用化学反应主要是①利用化学反应中释放出的能量；②利用化学反应制取或合成新物质。

[板书]二、燃料燃烧的条件和环境保护

[学生分组讨论]（1）燃料充分燃烧条件？（2）大量使用化石燃料的缺点？

[结论]

（1）使燃料充分燃烧需要考虑两点：①燃烧时要有足够多的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面。

空气不足：①浪费资源；②产生大量一氧化碳污染空气，危害人体健康。

空气过量：过量空气会带走部分热量，浪费能源。

增大接触面：改变燃料的状态。如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。

（2）大量使用化石燃料：①能引起温室效应；②会造成化石燃料蕴藏量的枯竭；③煤燃烧排放二氧化硫，导致酸雨；④煤燃烧会产生大量的烟尘。

[板书]三、现代能源结构和新能源展望

[讨论] 现代人怎样利用化学反应中释放出的能量？

结论：人类所需要能量，绝大部分是通过化学反应产生。主要是煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。

[讲述]现代能源结构。

1999年我国化石燃料和水电能源的消耗结构:

能源

煤

石油

天然气

水电

比例

76.2%

16.6%

2.1%

5.1%

[讲述]我国化石燃料与世界主要国家或地区对比。

石油储量/1×1010t

天然气储量/1×1010m3

煤炭/1×1010t

北美

5.6

8.4

262.9

西欧

3.4

6.1

99.3

日本

1.0

前苏联

8.3

42.5

241.0

中东

54

24.2

中国

2.4

0.8

99.0

[讨论]我国能源结构的缺点和新能源展望（环保、防止能源危机）。学生发表自己的想法。

[结论]得出以下结构。

[阅读]能源与人类进步。

请学生阅读教材22——23页。

[本节课的总结和评价]——根据实际完成的情况和教学效果而定。

[尾声]《太阳能》05/34

教学手段：

设计思想：教师应从课堂的知识传输者和灌输者，变为组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。

◆ 化学反应限度的教案

[教学目标]

1．知识目标

整理和总结相关的基本概念、基本规律，把零散知识串成线、结成网。

2．能力和方法目标

（1）通过有关化学反应速率概念、公式和影响因素的梳理和总结，提高知识的总结、归纳能力。

（2）通过用化学反应速率的基础知识和规律解释一些实际问题来提高分析和解决实际问题的能力。

[教学过程]

1．有关化学反应速率的基本内容

概念：单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化

学以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示

反表示方法：单位：mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1等等。

应计算公式：υ=Δc/Δt（式中υ-平均速率、Δc-浓度变化、Δt-时间）

速影响因素：内因：反应物的性质

率外因：反应所处的条件，如浓度、温度、压强、催化剂、光照

等多种因素都可影响反应速率

对于反应：mA（气）+nB（气）=pC（气）+qD（气）同一时刻的反应速率可用各种反应物或生成物的浓度变化来表示，即υ（A）、υ（B）、υ（C）、υ（D），且有υ（A）:υ（B）:υ（C）:υ（D）=m

化学反应速率（第三课时）由收集及整理,转载请说明出处

2．化学反应速率的分类

分类角度

从测定时间分

从反应方向分

类型

瞬时速率：某一时刻的反应速率

平均速率：某段时间内的反应速率的平均值

正反应速率：可逆反应中正反应方向的反应速率

逆反应速率：可逆反应中逆反应方向的反应速率

注意点

，化学反应速率（第三课时）

通常所计算的是平均速率

通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率

化学反应速率（第三课时）

3．影响化学反应速率的条件

（1）不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。

（2）化学反应过程：

①反应物分子之间发生碰撞是化学反应发生的先决条件。

②只有活化分子之间采取合适的取向的碰撞才是有效碰撞。

③能发生反应的碰撞叫有效碰撞。

④能发生有效碰撞的能量较高的分子叫活化分子。

（3）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。（还有像反应颗粒（固体）的大小、光、波等对化学反应速率也有影响）

（4）浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。

4．化学反应速率与外界条件的关系

条件变化

反应体系内变化

注意点

浓度增大

单位体积内分子总数增加，反应速率增大。

活化分子百分数不变，由于单位体积内分子总数增多，引起单位体积内活化分子总数增多。

压强增大

单位体积内气体分子总数增加，反应速率增大。

无气体物质参加或生成的反应，压强变化不影响反应速率。可逆反应中，增大压强正、逆反应速率都加快，且气体体积增大的反应方向反应速率加快的幅度更大；减小压强正、逆反应速率都减慢，且气体体积增大的反应方向反应速率减慢的幅度更大。

温度升高

分子的平均能量升高，使反应速率增大。

温度每升高100C，反应速率通常增大到原来的2~4倍。可逆反应中，升高温度正、逆反应速率都增大，且放热反应方向的反应速率加快的幅度更大；降低温度正、逆反应速率都减小，且放热反应方向的反应速率减小的幅度更大。

使用正催化剂

改变了反应历程，反应易于发生，使反应速率增大。

催化剂降低了活化能，使一部分原先的非活化分子变为活化分子，提高了活化分子的百分数。催化剂对反应速率的影响很大，是工业生产中改变反应速率的主要手段。正逆反应速率都增大，且正逆反应速率以相同的幅度增大。

5．条件对化学反应速率影响的原因

化学反应速率（第三课时）

，化学反应速率（第三课时）

课堂练习：

1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是（）

（A）化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

（B）单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应就快

（C）化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示

（D）化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1

2．纳米是长度单位，1纳米等于1×10-9m，物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是（）。

（A）常温下“纳米铜”比铜片的金属性强，反应时反应速率快

（B）常温下“纳米铜”比铜片更易失电子，反应时反应速率快

（C）常温下“纳米铜”与铜片的还原性相同

（D）“纳米铜”颗粒更细小，化学反应时接触面大，所以反应速率快。

3．解释下列反应事实：

（1）氨气在空气中不能燃烧，但在纯氧气中点燃能剧烈燃烧。

（2）硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰，而在氧气中点燃却产生蓝紫色火焰。

（3）把一定量的铜片投入到盛有稀硝酸溶液的试管中，反应速率变化趋势常常是：较慢→逐渐加快→突然剧烈加快→逐渐变慢。

4．有一化学反应，aA+bB C，根据影响化学反应速率的因素可得υ0=k[A]m[B]n，其中k是与温度有关的常数，为测k、m、n的值，在298K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到下列实验数据：

编号

A的初始浓度mol·L-1

B的初始浓度mol·L-1

生成C的初始速率mol·L-1·s-1)

1

1.0

1.0

1.2×10-2

2

2.0

1.0

2.4×10-2

3

4.0

1.0

4.9×10-2

4

1.0

1.0

1.2×10-2

5

1.0

2.0

4.8×10-2

6

1.0

4.0

1.9×10-2

（1）根据上表可求得：m____，n_____，k_____，k的单位是_____。

（2）若a=m，b=n，当[A]=[B]=2.0mol·L-1时，求以B表示的初始反应速率。

5．在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，一个学生得到下面的结果：

锌的质量（g）

锌的形状

温度（℃）

溶解于酸花的时间（s）

A

2

薄片

5

400

B

2

薄片

15

200

C

2

薄片

25

100

D

2

薄片

35

50

E

2

薄片

45

25

F

2

粉末

15

5

利用从A到F的结果：

（1）画一幅以时间对温度的曲线图（纵轴表示时间，横轴表示温度）。

（2）利用你所画成的曲线图，你能得出关于温度影响反应速率的什么结论？

（3）20℃时，2g锌箔溶解于酸中需花多长时间？

（4）对比结果B与F，解释结果F为什么那么快？

课堂练习答案

1AB，2CD，

3．（1）纯氧气中O2分子的浓度大，反应速率大，单位时间内放出热量多，容易使氨跟氧气的反应发生，并达到着火点而燃烧。

（2）O2分子浓度大，硫跟O2分子反应速率大，产生的火焰的颜色深。

（3）硝酸跟铜的反应是放热反应，随着反应的进行，溶液的温度逐渐升高，反应速率逐渐加快；反应产生的氮的氧化物又是该反应的催化剂，所以反应进行到某一时刻反应速率会突然加快；最后由于硝酸的浓度降低，反应速率又会逐渐变慢。

4．（1）1；2；1.2×10-2；L2·mol-2·s-1。（2）υ（B）=1.926×10-1mol·L-1·s-1

5．（1）可作如下图：

（2）从这5组实验数据可归纳出，温度对该反应速度影响的规律为：温度每升高10℃，反应速率加快到原来的两倍。

（3）题目要求用已得有关反应速率的规律来求解20℃时的反应时间。根据（1）中的图象可求得，当温度为20℃时，反应时间约需150s。

（4）对比B和F，反应温度相同，酸的浓度也相同，锌的质量也相同。但B中2g锌全部溶解用了200s时间，而F中只需要5s时间，F中反应速率比B中反应速率快了40倍。这是因为B中锌是块状，F中锌是粉末状，粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多。

◆ 化学反应限度的教案

1．(201X江苏高考)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是( )

①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。

解析：本题考查化学与STSE的联系，意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排，田间焚烧秸杆会污染环境，故选B.

(ⅰ)I2(g)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝－9.48 kJ/mol

(ⅱ)I2(s)＋H2(g) 2HI(g) ΔH＝＋26.48 kJ/mol

A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJ

B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ

解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol 固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。

3．已知断开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量称为化学键的键能，如H—H键的键能为436 kJ/mol，NN键的键能为945 kJ/mol，N—H键的键能为391 kJ/mol。则下列有关工业合成氨反应的热化学方程式正确的是( )

解析：根据反应热和键能的'关系可得，ΔH＝945 kJ/mol＋3×436 kJ/mol－6×391 kJ/mol＝－93 kJ/mol。

A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同

B．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

ΔH＝－a kJmol－1，

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ΔH＝－393.5 kJmol－1，

ΔH＝－395.0 kJmol－1，

解析：A项，弱酸与弱碱发生中和反应生成1 mol H2O释放的能量小于强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水释放的能量，不正确；B项，不论是在光照还是在点燃条件下的ΔH均相同，不正确；C项，生成液态水放出的热量多，故a

5．(201X重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在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(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )

解析：本题考查化学反应热计算。化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收热量，新键的生成放出热量，两个热量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的热量为280 kJ＋160 kJ×3＝760 kJ，新键生成放出的热量为330 kJ×6＝1980 kJ，反应放出1220 kJ的热量，ΔH＝－1220 kJ/mol。

6．将1 000 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量；将1 000 mL 0.5 molL－1 HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解)；将500 mL 1 molL－1 H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )

ΔH＝－10a kJmol－1；

CH3COO－(aq)＋H＋(aq)===CH3COOH(aq)

ΔH＝－2b kJmol－1。

则Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)＋2CH3COO－(aq)＋2H＋(aq)===BaSO4(s)＋2CH3COOH(aq) ΔH＝－(10a＋4b) kJmol－1，即0.5 mol H2SO4参与反应放出的热量为(5a＋2b)kJ。

7．(201X海淀模拟)红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )

B．反应2P(s)＋5Cl2(g)===2PCl5(g)对应的反应热 ΔH＝－798 kJ/mol

C．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－306 kJ/mol

D．其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小

解析：由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是：P(s)＋52Cl2(g)===PCl5(g) ΔH＝－399 kJ/mol，则A项错误，B项正确；图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；温度不变，平衡常数不变，D项错误。

8．(15分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式分别为：

ΔH＝－802.3 kJmol－1，

H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJmol－1；

则356 g“可燃冰”(分子式为CH49H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为______________________________________________________________________。

(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量，其热化学方程式为_________________________________________；

(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当1 g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出热量50 kJ。试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式____________________________。

解析：(1)356 g“可燃冰”释放的甲烷为2 mol，根据题中的热化学方程式写出甲烷燃烧生成液态水的燃烧方程式可计算出放出的热量。

(2)1 mol乙硼烷燃烧生成固态B2O3和液态水放出热量649.5 kJ0.3＝2165 kJ。

(3)1 mol丁烷质量为58 g，从而可计算出反应热并写出热化学方程式。

(2)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)

(3)C4H10(g)＋132O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)

9．(15分)在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ的热量。

(1)写出肼和H2O2反应的热化学方程式_______________________________________

________________________________________________________________________。

(2)已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/mol，则16 g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是____________。

(3)上述反应应用于火箭推进器，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是__________________________________________________________。

(4)向次氯酸钠溶液中通入一定物质的量的氨气可生成肼，写出反应的离子方程________________________________________________________________________

__________________________________________________________，该反应的还原产物是________。

解析：(1)首先根据题意确定反应物和生成物，然后写出化学方程式：N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O。0.4 mol液态肼和足量H2O2反应生成氮气和水蒸气时放出256.64 kJ的热量，则1 mol液态肼和足量H2O2反应时放出热量为：2.5×256.64 kJ＝641.6 kJ，由此可写出上述反应的热化学方程式。

(2)16 g液态肼的物质的量为0.5 mol，则与足量双氧水反应生成0.5 mol N2和2 mol H2O(l)时放出热量为：0.5 mol×641.6 kJ/mol＋2 mol×44 kJ/mol＝408.8 kJ。

(3)反应生成的物质是N2和H2O，无污染。

(4)氨气中氮元素的化合价为－3，肼分子中氮元素的化合价为－2，则氨是还原剂，次氯酸钠是氧化剂，还原产物是NaCl，然后根据电子转移守恒以及电荷守恒即可写出离子方程式。

答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)

(4)2NH3＋ClO－===N2H4＋Cl－＋H2O NaCl

10．(12分)联合国气候变化大会于2009年12月7～18日在哥本哈根召开。中国政府承诺到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。

(1)有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是________(填字母序号)。

C．太阳光催化分解水制氢：

2H2O=====TiO2太阳光2H2↑＋O2↑

(2)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。

______________________________________________________________________。

(3)在催化剂和一定温度、压强条件下，CO与H2可反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)鸠馛H3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则：p1________p2(填“”或“＝”)，上述反应的ΔH________0(填“”或“＝”)。

解析：(1)太阳能是取之不尽的天然能源，用太阳能分解水最节能。

(2)利用盖斯定律进行计算，将三个方程式进行形式变换，

三式相加得：

2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)

(3)由图示可知，温度越高，CO的转化率越低，说明正反应放热，ΔH<0，该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强时，平衡正向移动，CO的转化率增大，所以p1

(2)2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)

(3)< <

11.(16分)(201X保定模拟)保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如下图所示：

过程Ⅰ可用如下反应表示：

①2CO2=====光能 2CO＋O2 ②2H2O=====光能 2H2＋O2

③2N2＋6H2O=====光能 4NH3＋3O2 ④2CO2＋4H2O――→光能 2CH3OH＋3O2 ⑤2CO＋H2O――→光能 ________＋3O2

请回答下列问题：

(1)过程Ⅰ的能量转化形式为：________能转化为________能。

(2)请完成第⑤个反应的化学方程式：_____________________________________

________________________________________________________________________。

(3)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是________。

(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：

断裂1 mol化学键所需能量/kJmol－1 393 460 941 499

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)2N2(g)＋6H2O(l)=====光能4NH3(g)＋3O2(g)

◆ 化学反应限度的教案

学习目标

1． 了解化学反应中的能量变化

2． 了解反应热和焓变的涵义，并能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算

3． 能用热化学方程式表示化学能与热能的的相互转化关系，理解热化学反应方程式的意义。

*4.了解标准摩尔生成焓的定义

知识梳理

1． 通常情况下，化学反应中能量的变化主要是__________和__________之间的转化，几乎所有化学反应都伴随着________的释放和吸收。

2． 反应热是指_____________________________________________________________。通常用_______表示。反应吸热时，表示为__________;反应放热时，则表示为_____________。

3． 反应热通常用___________来测量，其计算公式Q= –C(T1 – T2)中，C表示_____________，T1、T2分别表示_______________________________________。

4． 各取1.0 molL-1的盐酸100mL,并分别加入100mL1.0molL-1的NaOH溶液、KOH溶液，测得的反应热_______(填“相同”或“不同”)，原因是______________________________。在实际操作中往往让酸或碱略过量，这样做的目的是______________________________。

5． 化学反应的反应热是因反应前后_______________不同而产生的。用符号______的变化来描述与反应热有关的能量变化。对于在等压条件下的化学反应，如果反应中物质的能量变化只转化成热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于__________________________。反应完成时，反应产物的总焓_____（填“大于”或“小于”）反应物的总焓，该反应就是放热反应，否则就是吸热反应。

6． 在热化学中，常用热化学方程式把一个化学反应中_____________的变化和____________的变化同时表示出来。H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(l)；△H(298K)= －285.8KJmol-1表示__________________________，若将方程式改为2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l)；△H(298K)= －571.6KJmol-1则表示___________________________________,两者的意义______(填“相同”或“不同”)

7． 盖斯定律是指________________________________________________________________。

*8.标准摩尔生成焓是指_____________________________________________,对于任意反应aA+bB== Cc+dD，

其△H== _______________________________________________________。

学习导航

方法指导：化学方程式是学习热化学的重要工具，化学反应所释放的能量是当今世界上重要的`能源之一。国防上用的火箭燃料、高能电池等，都是利用化学反应所释放的能量的。而化学反应中的能量变化通常表现为热能的变化。所以从能量的角度考虑化学变化的问题，认识并掌握热化学方程式可以帮助我们较全面地认识化学反应的本质。

（1）反应热

放热反应：反应过程中有热量放出的化学反应。其反应物的总焓大于反应产物的总焓。如酸碱中和反应，煤、石油等化石燃料的燃烧等。

吸热反应：反应过程中吸收热量的化学反应。其反应物的总焓小于反应产物的总焓。如：电解质的电离，灼热的碳与CO2的反应等。

（2）盖斯定律及反应热的简单计算：

盖斯定律是计算反应热的重要依据，在生产和科学研究中有重要意义。它表示：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应进行的具体途径无关。例如：△H== △H1 + △H2 或△H1 == △H --△H2，所以热化学方程间可进行“+”“–”等数学运算，△H也同样可以。

（3）热化学方程式：

① 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化，而能量变化与外界的温度和压强都有关，故应指明外界条件，若不指明，一般指101KPa和298K的外界条件。

② 不同状态的同种物质参加化学反应时，其能量变化不相同，因此书写热化学方程式时

一定要标明反应物或生成物的聚集状态。

③ 热化学方程式中的化学计量数可以用整数，也可以用分数，因为它只表示物质的量。当计量数改变时，△H也应随之改变。

④ △H的“+”“—”一定要标明，其单位是KJmol-1。mol-1不是指1mol某反应物或生成物，而是指1mol这样的反应。

*（4）标准摩尔生成焓

① 稳定单质的标准摩尔生成焓为0。

② 生成焓是指由稳定单质生成化合物时的热效应（焓变），生成的化合物常以1mol为基准。

③ 生成焓与反应的条件有关。

④ 标准摩尔生成焓的计算是生成物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和，二者不可颠倒。且计算时不要遗漏化学方程式中的化学计量数。

◆ 化学反应限度的教案

定义：v=dζ/dt，v=dc/dt,v=△c/△t

单位：mol/(L·s)【(L·min）(L·h)】

计算公式：

对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v（正）≠v（逆）

还可以用：v(A) / m=v(B) /n=v(C) /p=v(D) /q

不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比。本式用于确定化学计量数，比较反应的快慢，非常实用。

同一化学反应的速率，用不同物质浓度的变化来表示，数值不同，故在表示化学反应速率时必须指明物质。

某物质X的化学反应速率

注意①化学反应速率的.单位是由浓度的单位和时间的单位决定的,在计算时要注意保持时间单位的一致性.

②对于某一具体的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.如对于下列反应：

mA + nB = pC + qD

③化学反应速率不取负值而只取正值.

④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率.

表达式：△v(A)=△c(A)/△t

对于可逆反应：

mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g)

(1)用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质化学式前的化学计量数之比.即：有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q

(2)各物质的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比

(3)反应物的平衡量=起始量-消耗量

生成物的平衡量=起始量+增加量

阿伏加德罗定律及推论：

①恒温、恒容时：Bp任何时刻时反应混合气体的总压强与其总物质的量成正比;

②恒温、恒压时：即任何时刻时反应混合气体的总体积与其总的物质的量成正比;

③恒温、恒容时：即任何时刻时反应混合气体的密度与其反应混合气体的平均相对分子质量成正比

◆ 化学反应限度的教案

知识与技能：

1、使学生了解化学反应速率的概念及表示方法;

2、掌握化学反应速率的计算;

3、明确研究化学反应速率的意义。

过程与方法：

1、重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力

2、通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件

情感态度价值观：

有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活时间的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断。

教学重点：

1、了解化学反应速率的概念及表示方法;

2、掌握化学反应速率的计算;

教学难点：

掌握化学反应速率的计算

教学过程

[创设问题情景]

假设你是某合成氨工厂的技术人员，请从化学的角度出发，如何提高工厂的生产效益?

[学生讨论]

[教师讲授]要考虑的问题很多方面，但应该研究解决的关键是：

1)改变条件，加快合成氨反应的速率;

2)改变条件，提高氨的产率。

如何解决这一关键问题呢?这就要研究有关化学反应的速率和化学平衡。

[板书]第二章化学反应速率和化学平衡

[教师讲授]初中物理学习了有关物体运动的知识。我们知道，不同的物体的运动快慢是不同的，有的物体运动相当快，而有的物体运动则相当慢。

[提问]用什么物理量表示不同物体运动的快慢?这一物理量是如何定义的?常用的单位是什么?36gH.cOM

[学生思考回答]

[教师讲授]

运动速率：单位时间内物体移动的距离;单位：m/s

[提问]同学们想一想，不同的化学反应快慢是否一样?

[指导学生完成演示实验]实验2-1。观察放出气泡的量。

[讲授]由实验可知，碳酸钙与盐酸反应产生气泡要明显比碳酸钙与醋酸的快。也就是说，不同物质在反应时有快慢之分。在化学中用化学反应速率来表示反应的快慢。

[板书]第一节化学反应速率

[提问]化学反应速率这一物理量是如何定义的?常用的单位是什么?

[指导学生阅读]请阅读课本有关内容，回答上述问题。

[根据学生回答讲授并板书]

一、化学反应速率

1、定义：单位时间内反应物减少或生成物增加的量(浓度)

2、表示：v=△C/△t;单位：mol/L.min或mol/L.s

[提问]请指出下列说法所表示的含义：某物质在某一化学反应中的反应速率为0.50mol/L.min。

[讲述]该说法表示该物质在参与反应时，1分钟内物质的量浓度减少(或增加)了为0.50mol/L.

[练习]在A+2B==C的反应中，已知其始时A的浓度为2mol/L，经过2分钟后，其浓度变为1mol/L，求该物质在2分钟内的反应速率。

[巡视，了解学生答题情况，并讲授](内容略)

[设问]在某一反应中，用不同物质表示该反应的速率时，其数值是否相同?

[指导学生完成下列练习]合成氨的反应为：N2+3H2==2NH3。现往某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2，反应5分钟后，容器中N2的物质的量减少为1mol。试求：

(1)5分钟后容器中H2、NH3的物质的量。

(2)5分钟内三者的反应速率各是多少?

(3)三者速率是否相等?它们之间有何关系?

[针对学生完成情况讲评]

(1)H2和NH3的物质的量依次为2mol、2mol

(2)三者的速率依次为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L

(3)不相等;三者之间的关系为V(N2)：V(H2)：V(NH3)=1：3：2

[小结并板书]

3、用不同反应物表示同一反应的反应速率时，其数值不一定相等;它们之间之比等于化学方程式的计量数之比。

[讲解]对于化学反应速率，同学们还应注意;它用反应物浓度减小或生成物浓度增加来表示，不取负值;而且根据公式可知，所求得的值是指定时间内的平均值。还需注意的是，由于不同物质表示反应速率时，其数值会不同，因此必须指明是那种物质。

[板书]4、(1)反应速率不取负值，且表示指定时间内的平均值。

(2)必须指明所对应的物质。

[讨论]请同学们谈谈研究化学反应速率的意义。

[小结]由于有的反应速率很慢，现实生产生活中要加快，如钢铁冶炼、合成橡胶;而有的反应速率很快，现实生产生活中要减慢，如钢铁生锈、橡胶老化。这对提高生产效益、减少浪费等都有现实意义。研究它们，就可以采用适当的方法来实现加快或减慢的目的，因此很有意义。

[教师讲授]本节学习了化学反应速率的概念、表示方法及研究反应速率的意义。学习时，要重点掌握以下几点：

(1)反应速率是表示反应快慢的物理量，用单位时间内浓度变化表示，单位为mol/L.s或mol/L.min;

(2)用不同反应物表示反应速率时，其数值可能不相等;但数值之比等于化学方程式的计量数之比;

(3)反应速率是一个平均值。

[指导学生完成下列练习]

1、课本习题：1，2

2、合成氨的反应为：N2+3H2==2NH3。现有3个合成反应的速率值：(1)V(N2)=0.06mol/L.min;(2)V(H2)=1.5mol/L.min;(3)V(NH3)=1.1mol/L.min。试比较三者所表示反应的快慢顺序。

3、往一容积为5L的密闭容器中充入2molN2、4molH2进行合成氨反应。该合成反应5分钟内的速率V(NH3)=0.02mol/L.min。试求反应进行5分钟时，容器中各物质的物质的量是多少。

◆ 化学反应限度的教案

三维目标：

知识与技能：1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；

2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义

4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式使学生理解化学反应中的能量变化；

过程与方法：

1、通过实验的引入，亲身感触到化学反应中的能量变化，培养学生的观察能力，调动学生学习的积极性。

2、通过对化学反应中能量变化的微观分析、定量计算，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。

情感态度与价值观：

1、培养学生的`分析推理能力、提高学生的识图能力及抽象思维能力。

2、培养学生分析综合的思维能力和求实、创新、合作的优良品质。

教学重点：化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写 教学难点：焓变，△H的“+”与“-”，热化学方程式的书写

教学方法：

教学中充分利用演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围，使学生敢于参与教学过程，敢于提出问题，敢于真正成为课堂的主人。

◆ 化学反应限度的教案

这周上了一课---《影响化学反应速率的因素》，上完后，感触颇多，现将这节课反思如下：

影响化学反应速率的因素这一部分，需要学生掌握温度、浓度、压强、催化剂等条件对化学反应速率的影响，而且会从活化分子理论的角度加以理解和解释。在设计这节课时，我认为实验是很好的教学资源，以及相关问题引入，使学生较好地理解了各条件对反应速率的影响。

我觉得成功之处在于：

1.较好地设计了各个环节的衔接并在教学中顺利实施。如，学习压强对速率的影响时，我引入了在恒温恒容条件下及恒温恒压条件下充入“惰性气体”对反应速率的影响，使学生明确压强改变必须引起反应物浓度改变时才对速率造成影响。

2.较好地为后续章节学习打好伏笔。如，在分析催化剂对反应速率的影响时，我让同学们观察教材22页图2-4后提出问题：对逆反应是否有影响，影响如何，并与学生探讨，得出结论：对逆反应同样降低了活化能，使速率加快，这就为后面将要学习的催化剂不能使化学平衡发生移动打下伏笔。

当然，本节课也存在着不足，就是，练习不够，使学生只是在理论层面上理解了各因素对速率的影响，而不会应用于具体的解题环境中去，这需要在后续课中再选择有针对性的习题加以巩固。

不理想之处：

1、很多实验不能做，不能通过实验现象得出相应结论；

2、学生的语言表述不够准确，思维的灵敏度还需要加强。

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