Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Конспект урока "Тепловой эффект химической реакции"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Химия

Конспект урока "Тепловой эффект химической реакции"

библиотека
материалов

МКОУ «Новогуровская средняя общеобразовательная школа»

















Тема урока:



«Тепловой эффект химимческих реакций»

8 класс







Урок подготовила и провела:

учитель химии

Арсеньева Е.Н.





рпгт Новогуровский

2011 – 2012 учебный год



Содержание урока: Закон сохранения энергии. Превращение энергии в ходе химических реакций.

Тепловой эффект химической реакции. Экзо– и эндотермические реакции.

Термохимические уравнения. Определение теплового эффекта химической

реакции.

Цели урока: Обеспечить развитие представлений учащихся о законе сохранения энергии.

Организовать деятельность учащихся по применению знаний закона сохранения

энергии в разнообразных ситуациях.

Актуализировать личностный смысл учащихся к изучению темы, помочь осознать

практическую направленность учебного материала.

Содействовать развитию у школьников научных методов познания (наблюдение,

эксперимент), химически правильной речи.

Требования к уровню подготовки учащихся:

Знать: 
* закон сохранения энергии; 
* термины: тепловой эффект химической реакции, экзотермические и эндотермические реакции, термохимическое уравнение. 

Понимать: причину появления теплового эффекта химической реакции. 

Уметь: 
* определять тип химических реакций по тепловому эффекту; 
* составлять уравнения реакций; 
* проводить вычисления теплового эффекта химической реакции. 
* использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни

для: критической оценки информации о веществах, используемых в быту; 

Оценивать: 
* значимость представлений о тепловом эффекте реакции для прогнозирования ее практического осуществления; 
* экологические последствия протекания экзотермических реакций; 

Понимать: личную ответственность за качество приобретаемых знаний и умений. 

Проявлять: 
* уверенность в личных возможностях, самостоятельность в работе; 
* способность к самоанализу, самодиагностике.


Оборудование: Учебно-электронное пособие «Химия (8-11 классы). Виртуальная лаборатория»,

«Химия для всех – XXI», «Репетитор по химии Кирилла и Мефодия», компьютер,

проектор, экран.



















Ход урока.

I. Организационный момент. Сообщаю учащимся тему, цели и задачи урока.

II.Проверка домашнего задания.

- Мы с вами изучаем тему «Кислород. Оксиды. Горение». И, конечно же, нельзя пройти мимо явлений наблюдаемых при реакциях идущих с участием кислорода. Тема сегодняшнего урока «Тепловой эффект химических реакций». Но, сначала повторим:

Фронтальный опрос класса.

  • Назовите химический знак кислорода?

  • Какое положение занимает кислород в периодической таблице Д.И.Менделеева?

  • Какова его Аr?

  • Назовите валентность кислорода?

  • Каково содержание кислорода в земной коре? В состав каких веществ входит элемент кислород?

  • Составьте химические формулы следующих оксидов:

NaO, CaO, AlO, CO, SO, NO, ClO.

  • Какова химическая формула простого вещества кислорода?

  • Какова его Мr? М?

  • Где в природе находится кислород как простое вещество?

  • Перечислите физические свойства кислорода.

  • Перечислите химические свойства кислорода.

  • Закончите следующие уравнения химических реакций:

Cu + O2  … ; S +O2  … ; CH4 + O2  … + … ; H2S + O2  … + … .

  • Какие из них относятся к реакциям окисления, а какие к реакциям горения?

  • По каким признакам вы это определили?

III. Объяснение нового материала.

- Да, действительно, в результате реакций горения выделяется свет и тепло, которые мы можем увидеть и почувствовать. В результате некоторых других химических реакций теплота, наоборот, затрачивается или поглощается, и мы можем почувствовать понижение температуры. В этом случае мы можем говорить также о выделении или поглощении энергии.

В каждом веществе запасено определенное количество энергии. С этим свойством веществ мы сталкиваемся уже за завтраком, обедом или ужином, так как продукты питания позволяют нашему организму использовать энергию самых разнообразных химических соединений, содержащихся в пище. В организме эта энергия преобразуется в движение, работу, идет на поддержание постоянной (и довольно высокой!) температуры тела.

Энергия химических соединений сосредоточена главным образом в химических связях. Чтобы разрушить связь между двумя атомами, требуется ЗАТРАТИТЬ ЭНЕРГИЮ. Когда химическая связь образуется, энергия ВЫДЕЛЯЕТСЯ.

Любая химическая реакция заключается в разрыве одних химических связей и образовании других.

Когда в результате химической реакции при образовании новых связей выделяется энергии БОЛЬШЕ, чем потребовалось для разрушения "старых" связей в исходных веществах, то избыток энергии высвобождается в виде тепла. Примером могут служить реакции горения. Например, природный газ (метан CH4) сгорает в кислороде воздуха с выделением большого количества теплоты (сайд.). Такие реакции называются ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИМИ от латинского "экзо" - наружу (имея в виду выделяющуюся энергию).

hello_html_m2c83fa13.png

В других случаях на разрушение связей в исходных веществах требуется энергии больше, чем может выделиться при образовании новых связей. Такие реакции происходят только при подводе энергии извне и называются ЭНДОТЕРМИЧЕСКИМИ (от латинского "эндо" - внутрь). Примером является образование оксида углерода (II) CO и водорода H2 из угля и воды, которое происходит только при нагревании (слайд ).



hello_html_461289c0.png

Таким образом, любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии. Чаще всего энергия выделяется или поглощается в виде теплоты (реже - в виде световой или механической энергии). Эту теплоту можно измерить. Результат измерения выражают в килоджоулях (кДж) для одного МОЛЯ реагента или (реже) для моля продукта реакции. Такая величина называется ТЕПЛОВЫМ ЭФФЕКТОМ РЕАКЦИИ. Например, тепловой эффект реакции сгорания водорода в кислороде можно выразить любым из двух уравнений (слайд):

2 H2(г) + O2(г) = 2 H2О(ж) + 572 кДж

или

H2(г) + 1/2 O2(г) = H2О(ж) + 286 кДж

Оба уравнения одинаково правильны и оба выражают тепловой эффект экзотермической реакции образования воды из водорода и кислорода. Первое - на 1 моль использованного кислорода, а второе - на 1 моль сгоревшего водорода или на 1 моль образовавшейся воды.

Значки (г), (ж) обозначают газообразное и жидкое состояние веществ. Встречаются также обозначения (тв) или (к) - твердое, кристаллическое вещество, (водн) - растворенное в воде вещество и т.д.

Обозначение агрегатного состояния вещества имеет важное значение.

Уравнения химических реакций, в которых вместе с реагентами и продуктами записан и тепловой эффект реакции, называются ТЕРМОХИМИЧЕСКИМИ УРАВНЕНИЯМИ.

Тепловые эффекты химических реакций нужны для многих технических расчетов. Представьте себя на минуту конструктором мощной ракеты, способной выводить на орбиту космические корабли и другие полезные грузы (слайд).http://www.hemi.nsu.ru/ris103.gif

Рис. Самая мощная в мире российская ракета "Энергия" перед стартом на космодроме Байконур. Двигатели одной из её ступеней работают на сжиженных газах - водороде и кислороде.

Допустим, вам известна работа (в кДж), которую придется затратить для доставки ракеты с грузом с поверхности Земли до орбиты, известна также работа по преодолению сопротивления воздуха и другие затраты энергии во время полета. Как рассчитать необходимый запас водорода и кислорода, которые (в сжиженном состоянии) используются в этой ракете в качестве топлива и окислителя?

Без помощи теплового эффекта реакции образования воды из водорода и кислорода сделать это затруднительно. Ведь тепловой эффект - это и есть та самая энергия, которая должна вывести ракету на орбиту. В камерах сгорания ракеты эта теплота превращается в кинетическую энергию молекул раскаленного газа (пара), который вырывается из сопел и создает реактивную тягу.

В химической промышленности тепловые эффекты нужны для расчета количества теплоты для нагревания реакторов, в которых идут эндотермические реакции. В энергетике с помощью теплот сгорания топлива рассчитывают выработку тепловой энергии.

Врачи-диетологи используют тепловые эффекты окисления пищевых продуктов в организме для составления правильных рационов питания не только для больных, но и для здоровых людей - спортсменов, работников различных профессий. По традиции для расчетов здесь используют не джоули, а другие энергетические единицы - калории (1 кал = 4,1868 Дж).

Решение задач по термохимическим уравнениям реакций.

Алгоритм решения:

а) Прочитать внимательно задачу.

б) Составить термохимическое уравнение.

в) Перенести данные из условия в уравнение.

г) Найти по уравнению массу или количество вещества.

д) Составить и решить пропорцию.

е) Записать ответ.


Задача 1. Определите количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г MgO  в результате

реакции горения магния, с помощью термохимического уравнения.

Mg + O  = 2MgO + 1204  кДж

 

Дано:

(Mg0) = 120г

Найти:

Q-?

Решение:

1) Определяем количества оксида магния, используя формулу для нахождения количества вещества через массу. 

 

 / M 

(MgO) = 120г/ 40 г/моль = 3 моль

 

2) Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции

По уравнению   2 моля MgO -  1204 кДж

По условию        3 моля MgO -  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 

 C2H2+ 5O  = 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 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+ 2O  = CO2 +2H2O + Q

 2. Определим количество  48 г  метана

  / M 

(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 +2H2+ 802 кДж

 

Решите самостоятельно:

Задача 4. Сколько выделится теплоты на ведро (10 кг) угля, если известно, что тепловой эффект

реакции горения угля выражается следующим термохимическим уравнением:

С + О2 —> CO2 + 394 кДж?

Дано: Р е ш е н и е

m(C) = 10 кг, или 104 г, M(С) = 12 г/моль.

Q = 394 кДж.

Составляем пропорцию:

12 г С – 394 кДж,

104 г С – х кДж;

х = 328 333,3 кДж.

О т в е т. При сгорании ведра угля выделится 328 333,3 кДж теплоты.


IV.Подведение итогов.


  • Что происходит с энергией при химических реакциях?

  • Что происходит с энергией при разрыве химических связей?

  • Что происходит с энергией при образовании химических связей?

  • Что мы можем наблюдать при выделении энергии (теплоты)?

  • Как называются реакции, идущие с выделением теплоты?

  • Что мы можем наблюдать при поглощении энергии (теплоты)?

  • Как называются реакции, идущие с поглощением теплоты?

  • Как называется теплота (энергия) образующаяся при химических реакциях?

  • Как записать в уравнение химической реакции выделяющуюся теплоту? Поглощающуюся теплоту?

  • Для чего необходимо знать тепловой эффект химической реакции?



V.Домашнее задание.



§23 – учить и пересказывать, учить записи в тетради, вопросы 11-13 (устно), задачи 1, 2 на стр.69.









Краткое описание документа:

Содержание урока: Закон сохранения энергии. Превращение энергии в ходе химических реакций.     

                                         Тепловой эффект химической реакции. Экзо– и эндотермические реакции.     

                                         Термохимические уравнения. Определение теплового эффекта химической 

                                         реакции.

Цели урока: Обеспечить развитие представлений учащихся о законе сохранения энергии.

                           Организовать деятельность учащихся по применению знаний закона сохранения    

                           энергии в разнообразных ситуациях.

                           Актуализировать личностный смысл учащихся к изучению темы, помочь осознать    

                           практическую направленность учебного материала.

                           Содействовать развитию у школьников научных методов познания (наблюдение,     

                           эксперимент), химически правильной речи.

Требования к уровню подготовки учащихся:

Знать: 
* закон сохранения энергии; 
* термины: тепловой эффект химической реакции, экзотермические и эндотермические реакции, термохимическое уравнение. 

Понимать: причину появления теплового эффекта химической реакции. 

Уметь: 
* определять тип химических реакций по тепловому эффекту; 
* составлять уравнения реакций; 
* проводить вычисления теплового эффекта химической реакции. 
* использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни  

   для: критической оценки информации о веществах, используемых в быту; 

Оценивать: 
* значимость представлений о тепловом эффекте реакции для прогнозирования ее практического осуществления; 
* экологические последствия протекания экзотермических реакций; 

Понимать: личную ответственность за качество приобретаемых знаний и умений. 

 

Проявлять: 
* уверенность в личных возможностях, самостоятельность в работе; 
* способность к самоанализу, самодиагностике.

Автор
Дата добавления 02.12.2014
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров2803
Номер материала 169092
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх