Тепловой эффект химических реакций. Эндо- и экзо-термические реакции. Решение задач.

Урок № 38 (5)                                   Предмет химия                       класс 8 (а,б,в),  дата 25.01.17

Тема урока: Тепловой эффект химических реакций. Эндо- иэкзо-термические реакции. Решение задач.

 Цели урока: Дать учащимся понятия « поглощение теплоты», « выделение теплоты», « энергия», « эндо – и экзотермические реакции», « тепловой эффект химической реакции».

Обучающая: Научить учащихся решать задачи по термохимическим уравнениям реакций.; 

Развивающая: способствовать развитию у учащихся логического мышления, умения анализировать и сравнивать, работать с дополнительной информацией; 

Воспитывающая: продолжать воспитывать интерес к предмету, умение работать в коллективе, бережное отношение к природе (атмосфере).

Тип урока: комбинированный

Форма проведения: лекция, самостоятельная работа.

Методы :      словесный, проблема, практический, объяснително-иллюстрационный, 

Оборудование урока:   учебные таблицы.

Ход урока:

1.    Организационный момент:

       приветствие, перекличка, рабочий настрой, мотивационный аспект начала урока.

            2.  Актуализация опорных знаний (Мобилизующее начало урока):

1. Рассказать о термохимических реакциях?

2.какие реакции называют эндотермическими?

3. какие реакции называют экзотермическими?

3. Основной этап урока  (Познавательно-операционная часть урока):

Термохимические уравнения включают в себя кроме химических формул тепловой эффект реакции. Числовое значение в уравнении реакции строго соответствует количествам веществ, участников реакции, т.е.  коэффициентам. Благодаря этому соответствию, можно установить пропорциональные отношения между количеством вещества или массой и количеством теплоты в этой реакции.

Например:  Термохимическое уравнение разложения малахита

(CuOH)₂ CO₃   =      2CuO + H ₂ O  + CO ₂ - 47 кДж

Мы видим, что на разложение 1 моля малахита необходимо израсходовать 47 кДж, при этом образуется 2 моля оксида меди, 1 моль воды и 1 моль углекислого газа. Если мы затратим энергии в 2 раза больше, мы сумеем разложить 2 моля малахита, при этом получим 4 моля оксида меди, 2 моля воды и 2 моля углекислого газа.

Аналогично можно установить пропорциональные отношения,  используя коэффициенты и молярные массы участников реакции.  47 кДж энергии затратится на разложение 94 г малахита, при этом выделится 160 г оксида меди, 18 г воды и 44 г углекислого газа. Пропорция несложная, но,  используя массовые числа, учащиеся часто допускают расчетные ошибки, поэтому я рекомендую решать задачи с пропорциями через количество вещества.

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.

4.Закрепление полученных знаний, подведение выводов и записывание их в тетрадь

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.

5.Домашнее задание: повторение §38    

6.Подведение итогов.

Учитель химии  Саут А.К._______________