Конспект урока "Тепловые эффекты химических реакций"

Дата ______________                                                                                                          Класс_____

Тема урока «Тепловые эффекты химических реакций»

Задачи:

1. Познакомить учащихся с тепловыми явлениями, сопровождающими химические процессы; провести классификацию химических реакций на основе теплового эффекта

2. Продолжить формирование умения наблюдать, описывать наблюдения и делать выводы по результатам эксперимента

3. Развивать у учащихся умение выделять главное, анализировать и сравнивать информацию, аргументировано отвечать на вопросы

Тип урока: изучение нового материала

Оборудование: мультимедийная доска, презентация, компьютер.

Планируемые результаты обучения:

Личностные. Формировать мировоззрение, соответствующее современному уровню развития науки, умение организовывать сотрудничество с учителем и одноклассниками.

Метапредметные. Развивать умения делать обобщения, устанавливать аналогии, строить логические рассуждения и выводы.

Предметные. Знать термохимические уравнения реакции, чем отличаются от химических. Знать экдотермический и экзотермические эффекты. Уметь решать задачи.

Ход урока:

I. Организационный момент

II.Актуализация знаний

Химиков всегда интересует вопрос о том, пойдет ли та или иная химическая реакция в нужном направлении. И если пойдет, то когда она закончится? Каков будет конечный продукт реакции?Какие необходимо создать условия , чтобы увеличить его выход?

Как вы думаете какая область науки отвечает на этот вопрос?

III. Объяснение нового материала

Один из главных законов природы – закон сохранения энергии. Вещества обладают разным запасом энергии, поэтому в результате превращения одних веществ в другие,часть энергии превращается или поглощается в виде теплоты.

Реакции, протекающие с выделением теплоты , называются экзотермическими.

•         2 Ca+O₂=2 CaO+ 636кДж

•         CaO+H₂O=Ca(OH)₂+ 67кДж

•         S+O₂=SO₂+ 297кДж

Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются   эндотермическими.

•         Ca(OH)₂=CaO+H₂O- 67кДж

•         Сu₂(OH)₂CO₃=2CuO+CO₂+H₂O- 91 кДж

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при химической реакции, называется тепловым эффектом реакции.

Химическое уравнение, в котором указывается тепловой эффект, называется термохимическим уравнением.

Тепловые эффекты различных химических реакций выражаются количеством теплоты, выделяемой или поглощаемой при образовании 1 моля продукта.

Выбрав энергию простых веществ в качестве стандарта, тепловые эффекты реакций выражают через теплоты образования продуктов и реагентов.

Теплотой образования веществ называют теплоту реакции, в которой 1 моль вещества образуется из простых веществ.

Такие расчеты выполняют с использованием термохимических уравнений, которые отличаются от обычных химических уравнений следующими особенностями:

      1. Коэффициенты в термохимических уравнениях указывают не число атомов и молекул, участвующих во взаимодействии, а количества вещества. В силу этого в подобных уравнениях допустимо использование дробных коэффициентов, которые обычно подбирают таким образом, чтобы коэффициент перед целевым продуктом реакции равнялся единице.

      2. В термохимических уравнениях указывается тепловой эффект реакции (обычно величина ΔН). Тепловой эффект при этом относят к числу молей реагентов и продуктов реакции, определяемых коэффициентами уравнения, и выражают в кДж.

      3. В термохимических уравнениях обязательно указывают агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции, поскольку фазовые переходы сопровождаются выделением или поглощением энергии. Агрегатное состояние вещества обозначают сокращениями: к - кристаллическое, ж - жидкое, г - газообразное, р - растворенное.

IV. Закрепление

    Решим задачи:

Задача 1. Определите количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г MgO  в результате реакции горения магния, с помощью термохимического уравнения.

2 Mq + O₂   = 2MqO + 1204  кДж

Дано: m (Mg0) = 120г Найти: Q1 -?

Решение: 1) Определяем количества оксида магния, используя формулу для нахождения количества вещества через массу.  n = m / M  n(MqO) = 120г/ 40 г/моль = 3 моль 2) Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции По уравнению   2 моля MqO -  1204 кДж По условию        3 моля MqO -  Q1

Отсюда

		3 моль* 1204кДж
Q1	=	-----------------------	= 1803 кДж
		2моль

Ответ: При образовании 120г  оксида магния выделится 1803 кДж энергии.

Задача 2. В результате реакции, термохимическое уравнение которой 

2 C₂H₂+ 5O₂   = 4CO₂ +2H₂O + 2610  кДж

выделилось 652,5 кДж теплоты. Определите массу сгоревшего ацетилена.

Дано: Q1 = 652,5 кДж Найти: m(C2H2)-?

Решение: 1) Установим пропорциональные отношения между количеством вещества ацетилена и количеством теплоты. По уравнению   2 моль C2H2_----------  2610 кДж По условию        х моль        ----------  652,5 кДж Решаем пропорцию 2 моль* 652,5кДж х = ----------------------- = 0,5 моль 2610 кДж 2) Определяем массу ацетилена по  формуле  m= n * M m = 0,5 моль * 26 г/моль = 13 г.

Ответ: масса сгоревшего ацетилена 13 г.

Задача 3.  В результате горения 48 г метана выделилось 2406 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

Дано: m(CH4)= 48г Q1 = 2406 кДж Найти: Q -?

Решение: 1. Запишем уравнение реакции горения метана в общем виде  CH4+ 2O2   = CO2 +2H2O + Q 2. Определим количество  48 г  метана n = m / M  n(CH4) = 48г/ 16 г/моль = 3 моль 3. Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции По условию            3моля CH4    -  2406 кДж По уравнению        1 моль CH4    -    Q Решаем пропорцию 1 моль* 2406 кДж х = ----------------------- = 802 кДж 3 моля Ответ:  термохимическое уравнение реакции горения метана  CH4+ 2O2   = CO2 +2H2O + 802 кДж

Задача 4. Какой объем кислорода (при н.у.) выделится в результате реакции, термохимическое уравнение которой

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ – 91 кДж,

если на разложение бертолетовой  соли было  затрачено 182 кДж теплоты.

Дано: Q1 = 91 кДж Найти: V (O2)-?

Решение: 1)Установим пропорциональные отношения между количеством вещества кислорода и количеством теплоты. По уравнению   3 моль O2    ----------  91 кДж По условию        х моль        ----------  182 кДж Решаем пропорцию 3 моль* 182 кДж х = ----------------------- = 6 моль 91 кДж 2) Вычислим  объем кислорода, согласно закону Авогадро  (Vm = 22б4 л.моль)             V = n * Vm V(O2) =  6 моль * 22,4 л/моль =  134,4 л

Ответ: объем выделившегося кислорода равен 134,4 л.

V. Домашнее задание

§ 2, упр…

1. Согласно термохимическому уравнению  реакции

 CH₄+ 2O₂   = CO₂ +2H₂O + 802 кДж

определите количество теплоты, выделившейся при сжигании 24 г метана.

2. Тепловой эффект реакции горения серы равен 297 кДж. Какая  масса серы сгорела, если выделилось 742,5 кДж теплоты.

3. По термохимическому уравнению  H₂+ Cl₂   = 2HCl + 184,36 кДж  рассчитайте, какой объем затрачен  на образование  хлороводорода (при н.у.), если при этом выделилось 921,8 кДж теплоты.

VI. Итог урока. Рефлексия

-          выставление оценок за урок

-          заключительное слово учителя