《2016-2017学年重庆高二化学教案：《反应热的测量与计算》（苏教版选修4）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016-2017学年重庆高二化学教案：《反应热的测量与计算》（苏教版选修4）（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 【教学目标】 （二课时）1、知识与技能：通过测定中和热的实验，理解测定反应热的基本原理，初步学会测定反应热的实验方法。知道盖斯定律的内容，能运用盖斯定律计算化学反应的反应热。2、过程与方法：通过测定中和热等实验活动，让学生体会到定量实验研究方法对研究和学习化学的重要作用。通过实验的设计、实施等活动，培养学生动手、动脑的能力以及分析、处理实验数据的能力。3、情感态度与价值观：认识化学变化所遵循的基本原理，增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。【教学重点、难点】1、重点：反应热的测量实验、盖斯定律的运用2、难点：盖斯定律的运用【教法与学法】 启发式、讨论法【教学准备】 多媒体、实
2、验用品【教学过程设计】第一课时第一课时引入前面我们已经学习了热化学方程式的有关知识，在热化学方程式中提供了反应热的数据，那么，这些数据是通过什么途径获得的呢？板书一、反应热的测定师在最初，一些基本的、容易控制的反应的反应热是通过实验测定的，而一些难以控制的反应的反应热是在此基础上通过间接计算获得的。下面我们先来学习实验测定反应热效应的简单原理。板书1、中和热：强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成 1mol 水所放出的热量。讲述强酸与强碱的稀溶液反应生成 1mol 水所放出的热量都是 57.3 kJ H+(aq)+ OH- (aq) = H2O (l) H=57.3 kJmol-1酸和碱的浓溶液或
3、固体在溶解和稀释时会放出热量，使所测定的中和热的数值偏大 由于电离过程是吸热的，而弱酸、弱碱都较难电离，所以，强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸与弱碱反应生成 1mol 水时所放出的热量都小于 57.3 kJ。板书2、中和热的测定活动与探究书 p6，介绍反应热测定实验。1） 、实验原理：Q=mct Q：中和反应放出的热量。m：反应混合液的质量。t：反应前后溶液温度的差值。c：反应混合液的比热容。 （比热容：单位质量的某种物质温度升高 1吸收的热量或降低 1释放的热量）提问酸、碱反应时，我们用的是它的稀溶液，它们的质量应怎样得到？生量出它们的体积，再乘以它们的密度即可。（参考：Q=（V 酸 酸V 碱
4、碱）c（t2t1）本实验中，我们所用一元酸、一元碱的体积均为 50 mL，它们的浓度分别为 0.50 mol/L。由于是稀溶液，且为了计算简便，我们近似地认为，所用酸、碱溶液的密度均为 1 g/cm3，且中和后所得溶液的比热容为 4.18 J/（g)V 酸=V 碱=50 mL。c 酸=0.50 mol/L c 碱=0.50 mol/L 酸= 碱=1 g/cm3 稀溶液的密度近似为水的密度，所以实验不能用浓溶液进行反应c= 4.18 J/（g）Q= 418（t2t1）J 0.418（t2t1）kJ思考Q 表示的是不是该反应的反应热？是中和热吗？为什么？生Q 不是该反应的反应热，因为反应热是有正负
5、的，中和反应放热，故其 H 为“”。中和热是稀的酸、碱中和生成 1 mol 水的反应热，而 50 mL 0.50 mol/L 的盐酸与 50 mL 0.55 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有 0.025 mol，故 Q 表示的也不是中和热。提问该反应的中和热应怎样表示呢？2）实验药品：50 mL0.50 mol/L 的盐酸、50 mL0.50 mol/L 的氢氧化钠溶液3）实验仪器：简易量热计、大烧杯（500 mL） 、小烧杯（100 mL） 、温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔） 、环形玻璃搅拌棒。4）实验步骤： 组装量热器：组装量热器：
6、在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条） ，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条） ，大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。提问大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？生两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。药品取用：药品取用：用一个量筒最取 50 mL 0.50 mol/L 盐酸，倒入小烧杯中，并用温度
7、计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。提问温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 生因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。师用另一个量筒量取 50 mL 0.50 mol/L NaOH 溶液，并用温度计测量 NaOH 溶液的温度。师酸碱混合：酸碱混合：把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面） 。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合
8、溶液的最高温度，记为终止温度。提问酸、碱混合时，为何要把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？生因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。数据处理数据处理师重复实验两次重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。 数据分析数据分析： 议一议你所测得的数据是否为 57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。讨论归纳误差分析来源:学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，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是少于 92.38kJ，其原因是什么？该反应是可
9、逆反应，在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态， 1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)不能完全反应生成 2 mol NH3(g)，因而放出的热量总小于 92.38kJ。思考在用方程式叠加计算反应热时要注意哪些问题？讨论注意：1、计量数的变化与焓变数值的变化要对应2、反应方向发生改变焓变的符号也要改变生讨论交流小结若某一化学反应可分为多步进行，则其总反应热为各步反应的反应热之和。即H= H1+ H2+ H3+若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。总结 本节课重点掌握反应热的测定和运用盖斯定量计算一些化学反应的焓变。拓展：求混合物的组成【例
10、4】在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的热化学方程式为：来源:Zxxk.Com2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l) H =- 571.6 kJ/molC3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) H =- 2220 kJ/mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热 3847 kJ，则氢气和甲烷的体积比为 ( B )来源:学&科&网(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1解解1 1 ：设设H H2 2、C C3 3H H8 8的的物物质质的的量量分分别别为为x x，y y x + y = 5(571.6/2)x+ 2220y = 3847V(H2
11、):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1x = 3.75 moly = 1.25 mol解解2 ：1mol H2 燃燃烧烧放放热热 285.8 kJ 1mol 混混合合气气 燃燃烧烧放放热热 3847kJ/5 = 769.4 kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.6=3 1解解3 ：( 巧巧解解） 5 5m mo ol l 混混合合气气中中，C C3 3H H8 8 物物质质的的量量必必小小于于 2 2m mo ol l， H H2 2 的的物物质质的的量量必必大大于于3 3m mo ol l。 2 2m mo ol l C C3 3H H8 8 燃燃烧烧放放热热 4 44 44 40 0 k kJ J, , 超超过过总总放放热热量量 3 38 84 47 7 k kJ J n n ( (H H2 2) ) : : n n ( (C C3 3H H8 8) ) 必必大大于于 3 3 : : 2 2 选选 B B此外，H=反应物的键能总和生成物的键能总和
