《高中化学 112 热化学方程式、中和热的实验测定教案 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 112 热化学方程式、中和热的实验测定教案 新人教版选修4（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时热化学方程式中和热的实验测定 课标要求1正确书写热化学方程式。2了解中和反应热的测定。课标解读1.认识热化学方程式的含义。能正确书写热化学方程式，并利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算。2初步学习测定化学反应热的实验方法，并会误差分析。教学地位热化学方程式是学习热化学的重要工具，教材从化学方程式只能表明反应物分子转化为生成物分子时原子重新组合的情况，而不能表明化学反应中的能量变化这个局限入手，说明介绍热化学方程式的必要性及热化学方程式的定义，重点介绍了书写热化学方程式的注意事项。化学方程式与放热反应、吸热反应、化学键知识联系紧密，通过学习，要培养学生的分析推理能力，掌握热化学方程式
2、的书写技能。这是本章的重点考查内容之一。新课导入建议阿基米德曾说过，给我一个足够长的杠杆，我可以撬动地球，而化学能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。那么如何表示反应所放出或吸收的热量呢？【提示】通常用热化学方程式来表示反应所放出或吸收的热量。教学流程设计课前预习安排：(1)看教材P34填写【课前自主导学】中的“知识1，热化学方程式”，并完成【思考交流1】。(2)看教材P46填写【课前自主导学】中的“知识2，中和热的测定”，并完成【思考交流2】。步骤1：导入新课、本课时教材地位分析。步骤2：建议对【
3、思考交流】1、2多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。步骤6：师生互动完成【探究2】，可用【问题导思】中的问题由浅入深地进行，建议教师使用【教师备课资源】中的例题，拓展学生的思路。步骤5：在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中1、4两题，验证学生对探究点的理解掌握情况。步骤4：教师通过【例1】和教材P34页讲解研析，对【探究1】中热化学方程式的书写注意事项进行总结。步骤3：师生互动完成【探究1】可用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。步骤7：教师通过【例2】和教材P46页讲解研析，对“探究2，中和热测定实验”的原理、步骤、误差分
4、析等内容进行总结。步骤8：在老师指导下由学生自主完成【课堂达标】中的2、3两题，验证学生对探究点的理解掌握情况。步骤9：先让学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】明确已学的内容、安排学生课下完成【课后知能检测】。课标解读重点难点1.了解热化学方程式的含义并能正确书写热化学方程式。2.通过中和反应反应热的测定，初步学习测定化学反应反应热的实验方法。1.热化学方程式的书写及正误判断。(重难点)2.能正确分析测定中和热时误差产生的原因，并能采取适当的措施减小误差。(重点)热化学方程式1.概念：能表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。2意义热化学方程式不仅表明了化学反应中的
5、物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol，表示在25 ，101 kPa,1 mol H2与mol O2完全反应生成液态水时放出的热量是285.8 kJ。3书写氢气与碘蒸气化合反应的能量(或热量)变化，可用下式表示：H2(g)I2(g)2HI(g)H14.9 kJ/mol，它与化学方程式H2I2,2HI相比较而言，其特点为(1)指明了反应的温度和压强，若在25 、101kPa时进行的反应，可不注明。(2)注明了各物质的状态：s(固体)、l(液体)或g(气体)。(3)在方程式的右边注明了H的“”或“”及数值。1(1)上述反应中若将化学
6、计量数扩大一倍，其反应热如何变？(2)若将该反应表示成2HI(g)H2(g)I2(g)，其反应热又如何？【提示】(1)反应热数值也扩大一倍；(2)H14.9 kJ/mol。中和热的测定1.中和热(1)定义：酸 碱 1 mol 放出(2)表示方法：对于强酸和强碱的稀溶液反应，中和热基本上是相等的，表示为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。2中和热的测定(1)实验目的：测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。(2)实验装置：(3)实验测量数据初始温度(t1)测量方法是用一量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸，倒入小烧杯中并测量其温度；用另一量筒量取50
7、 mL 0.55 molL1 NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。终止温度(t2)测量方法是把套有盖板的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中。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录终止温度为t2。重复实验操作，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 gcm3，反应后溶液的比热容c4.18 J/(g)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418(t2t1)kJ，中和热为0.418(t2t1)/0.025 kJ/mol。2若用浓H2SO4
8、与稀NaOH溶液反应，测得中和热的数值变吗？用醋酸溶液呢？【提示】因为浓H2SO4稀释过程中会放出热量，故测得中和热数值会偏大；而醋酸是弱电解质，电离需吸收热量，故测得数值会偏小。书写热化学方程式“五注意”【问题导思】热化学方程式中H的正、负号如何确定？【提示】放热反应H0。同一物质的不同状态在写热化学方程式时的H相同吗？【提示】不相同。同一反应用不同的计量数来表示，热化学方程式中的H相同吗？【提示】不相同。1注意H的符号H只能写在热化学方程式的右边，且中间留空格。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJ/mol或kJmol1。2注意测定条件反应热H与测定条件(温度、
9、压强等)有关，因此书写热化学方程式时应注意H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 kPa 下测定的，可不注明温度和压强。3注意物质的聚集状态反应物和产物的聚集状态不同，反应热H也不同。因此，书写热化学方程式必须注明物质的聚集状态。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用标“”和“”。4注意化学计量数由于H与反应完成的物质的量有关，所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。例如，已知：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol则：H
10、2O(l)=H2(g)O2(g)H285.8 kJ/mol。2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol。5注意H的单位关于H的单位“kJ/mol”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。1同一物质三态变化时的能量关系为：2热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是否真正完成，例如，300 时，氢气和碘蒸气反应的热化学方程式为H2(g)I2(g)2HI(g)H12.84 kJ/mol，上式并不代表在300 时，将1 mol氢气和1 mol碘蒸气放在一起，就有12.84 kJ热量放
11、出，而是代表有2 mol HI(g)生成时，才有12.84 kJ热量放出。(2012青岛十九中高二月考)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是()A.N2H4(g)O2(g)= =N2(g)H2O(g)；H267 kJmol1BN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)；H534 kJmol1CN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)；H534 kJmol1DN2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H133.5 kJmol1【解析】该反应为放热反应，H0，A
12、、C错；0.25 mol N2H4完全燃烧放出133.5 kJ的热量，则1 mol N2H4完全燃烧放出热量为534 kJ，B正确；D中H2O为液态，H的值也不对。【答案】B “四看法”快速判断热化学方程式的正误：(1)看各物质聚集状态是否正确；(2)看H的“”“”标注是否正确；(3)看H的单位是否为kJ/mol；(4)看反应热数值与化学计量数是否对应。1已知在25 ，101 kPa 下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出 48.4 kJ 能量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()AC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H48.4 kJ/molBC8H
13、18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 517.6 kJ/molCC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 517.6 kJ/molDC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H48.4 kJ/mol【解析】辛烷燃烧是一个放热反应，H0，故C项错误；在25 ，101 kPa 下，1 mol C8H18燃烧生成CO2和液态水时放出热量为：114 g5 517.6 kJ，故B项正确；A项中水的状态标错，且H数值错误；D项中H数值错误。【答案】B中和热测定实验【问题导思】含1 mol H2SO4的稀溶液与足量NaOH反应放出的热量与中和热的数值相等？
14、【提示】不相同，是中和热数值的2倍。实验中为什么要碱稍过量？【提示】保证酸完全反应。按实验中的用量，完全中和后放出的热量是中和热的数值吗？【提示】不是，因为只生成0.025 mol H2O。【实验目的】测定在稀溶液中，强酸跟强碱反应生成1 mol水的反应热，即中和热，加深理解中和反应是放热反应。【实验用品】大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、量筒(50 mL)两个、温度计、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个孔)、环形玻璃搅拌棒、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液、0.50 mol/L硝酸、0.55 mol/L KOH溶液。【实验步骤】以盐酸和NaOH溶液的反应为例。组装绝热装置，在大烧杯底部垫上泡沫塑料(或纸条)，使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平；然后在大、小烧杯之间填满泡沫塑料(或纸条)；再在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，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如下图所示。向小烧杯中加入0.50 mol/L的盐酸50 mL，并用温度计测量盐酸的温度，然后把温度计上的酸用水冲洗干净。用干净量筒量取50 mL 0.55 mol/
