20172018學(xué)年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第2課時學(xué)案新人教版選修4

2017_2018學(xué)年高中化學(xué)第一章化學(xué)反響與能量第一節(jié)化學(xué)反響與能量的變化第2課時教案新人教版選修42017_2018學(xué)年高中化學(xué)第一章化學(xué)反響與能量第一節(jié)化學(xué)反響與能量的變化第2課時教案新人教版選修4/2017_2018學(xué)年高中化學(xué)第一章化學(xué)反響與能量第一節(jié)化學(xué)反響與能量的變化第2課時教案新人教版選修4-讓每個人相同地提升自我第一節(jié)化學(xué)反響與能量的變化（第2課時）1．認(rèn)識熱化學(xué)方程式的含義并能正確書寫熱化學(xué)方程式。2．經(jīng)過中和反響反響熱的測定，初步學(xué)習(xí)測定化學(xué)反響反響熱的實驗方法。3．能正確解析測定反響熱時誤差產(chǎn)生的原因，并能采用合適措施減小誤差。阿基米德曾說過，給我一個足夠長的杠桿，我能夠撬動地球，而化學(xué)能量就是推動人類進步的“杠桿”！能量令人類走開了“茹毛飲血”的野蠻，進入繁華多姿的文明?；瘜W(xué)反響所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要本源之一。那么如何表示反響所放出或吸取的熱量呢？提示：平時用熱化學(xué)方程式來表示反響所放出或吸取的熱量。一、熱化學(xué)方程式1．看法及表表示義。能表示參加反響的__________和________的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。熱化學(xué)方程式不但表示了化學(xué)反響中的______變化，也表示了化學(xué)反響中的______變化。2122H＝－285.8kJ·mol－1，表示在____℃，_____kPa，____molH(g)＋2O(g)===HO(l)H與____molO2完好反響生成____態(tài)水時______的熱量是285.8kJ。22．書寫：熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)只表示__________，不表示________，因此，它能夠是____數(shù)，也能夠是______或______。關(guān)于相同物質(zhì)的反響，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其______。即使化學(xué)計量數(shù)相同，當(dāng)反響物、生成物的狀態(tài)不相同時，________。HH自主思慮：同一個化學(xué)反響，可否可是一種形式的熱化學(xué)方程式？1-讓每個人相同地提升自我二、中和熱的測定【實驗?zāi)康摹繙y定強酸與強堿反響的反響熱，體驗化學(xué)反響的熱效應(yīng)?！緦嶒炗闷贰績x器：______________、____________、____________、______________、________、______________、__________________________________；藥品：______________、______________________。【實驗原理】實驗時，先測出鹽酸和氫氧化鈉溶液的初步溫度，求其平均溫度t1，兩溶液混雜充分反應(yīng)后，讀取混雜液溫度t2。為了使計算簡略，能夠近似地認(rèn)為：(1)50mL______________鹽酸和______________氫氧化鈉溶液的密度都是____________，則：鹽酸質(zhì)量1＝50g，氫氧化鈉質(zhì)量2＝50g。近似認(rèn)為混雜溶液的比熱mm容c＝__________________，因此中和反響放出的熱量是：＝(1＋2)××(2－1)＝Qmmctt____________kJ。(2)又因50mL0.50mol·L－1鹽酸中含有0.025mol的H＋，與0.025molOH－發(fā)生中和反響，生成0.025mol的水，放出熱量為QkJ，因此：中和熱＝QkJ·mol－1＝______________kJ·mol－1。答案：一、1.物質(zhì)的量反響熱物質(zhì)能量251液放出101122．物質(zhì)的量分子(數(shù))整小數(shù)分?jǐn)?shù)不相同也不相同自主思慮提示：熱化學(xué)方程式表示參加反響的物質(zhì)的量和反響熱的關(guān)系，而H的值與參加反響物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)，故熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)不相同時，H也不相同，一個化學(xué)反響，可有多種形式的熱化學(xué)方程式。二、大燒杯(500mL)小燒杯(100mL)環(huán)形玻璃攪拌棒量筒(50mL)兩個溫度計泡沫塑料或紙條泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)鹽酸(0.50mol·L－1)氫氧化鈉溶液(0.55mol·L－1)(1)0.50mol·L－10.55mol·L－11g·cm－34.18J/(g·℃)0.418(t2－t1)2-讓每個人相同地提升自我21(2)一、書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題1．注意H的符號。H只能寫在熱化學(xué)方程式的右邊，且中間留空格。若為放熱反響，H為“－”；若為吸熱反響，H為“＋”。H的單位一般為kJ/mol或kJ·mol－1。2．注意測定條件。反響熱H與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)，因此書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注意H的測定條件。絕大多數(shù)H是在25℃、101kPa下測定的，可不注明溫度和壓強。3．注意物質(zhì)的齊聚狀態(tài)。反響物和產(chǎn)物的齊聚狀態(tài)不相同，反響熱H也不相同。因此，書寫熱化學(xué)方程式必定注明物質(zhì)的齊聚狀態(tài)。氣體用“g”，液體用“l(fā)”，固體用“s”，溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用標(biāo)“↑”和“↓”。4．注意化學(xué)計量數(shù)。由于H與反響完成的物質(zhì)的量有關(guān)，因此化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)必定與H相對應(yīng)，若是化學(xué)計量數(shù)加倍，則H也要加倍。當(dāng)反響逆向進行時，其反響熱與正反響的反響熱數(shù)值相等，符號相反。比方，已知：1H＝－285.8kJ·mol－1H2(g)＋2O2(g)===H2O(l)1則：H2O(l)===H2(g)＋2O2(g)H＝＋285.8kJ·mol－1。2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)＝－571.6kJ·mol－1。H5．注意H的單位。關(guān)于H的單位“kJ·mol－1”其實不是指每摩爾詳盡物質(zhì)反響時陪同的能量變化是多少千焦，而是指給定形式的詳盡反響以各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)來計量其物質(zhì)的量時陪同的能量變化。3-讓每個人相同地提升自我熱化學(xué)方程式書寫中的常有錯誤：物質(zhì)齊聚狀態(tài)的注明錯誤、H的正負(fù)及單位書寫錯誤、熱量數(shù)值與化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)不對應(yīng)等。二、中和熱的測定1．實驗裝置。以下列圖所示的簡單裝置可用來測定中和反響的反響熱：在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失。爾后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條)，達到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒經(jīng)過。注意：環(huán)形玻璃攪拌棒的作用：勻速攪拌，使溶液混雜平均。實驗中不能夠用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，由于銅絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大。泡沫塑料板(或碎紙條、碎泡沫塑料)的作用：保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失。不能夠用同一個量筒測量鹽酸和NaOH溶液的體積。由于量筒內(nèi)的酸會與堿發(fā)生反響而使熱量消失。(4)酸、堿混雜時，要把燒杯中的NaOH溶液快速倒入量熱計中而不能夠慢慢倒入，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。2．實驗產(chǎn)生誤差的原因。量取溶液的體積有誤差(測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進行計算，若實質(zhì)量取時，多于50mL或小于50mL都會造成誤差)。溫度計的讀數(shù)有誤。實驗過程中有液體灑在外面?；祀s酸、堿溶液時，動作遲緩，致使實驗誤差。隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而致使誤差。4-讓每個人相同地提升自我測酸后的溫度計未用水沖刷便馬上去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。3．實驗結(jié)論。所測得的三次中和反響的反響熱相同。4．實驗解析。溶液中所發(fā)生的反響均為＋－H＋OH===H2O。由于三次實驗中所用溶液的體積相同，溶液＋－的濃度也是相同的，因此三次反響的反響熱也是相同的。中H和OH知識點1熱化學(xué)方程式的正誤判斷【例題1】已知在25℃，101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.4kJ熱量。表示上述反響的熱化學(xué)方程式正確的選項是()。818252222H＝－48.4kJ·mol－181825222B．CH(l)＋2O(g)===8CO(g)＋9HO(l)H＝－5517.6kJ·mol－181825222C．CH(l)＋2O(g)===8CO(g)＋9HO(l)H＝＋5517.6kJ·mol－181825222D．CH(l)＋2O(g)===8CO(g)＋9HO(l)＝－48.4kJ·mol－1H解析：辛烷燃燒是一個放熱反響，H＜0，故C項錯誤；在25℃，101kPa下，1molC8H18燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出熱量為：48.4kJ×114g＝5517.6kJ，故B項正確；A1g項中水的狀態(tài)標(biāo)錯，且H數(shù)值錯誤，D項中H數(shù)值錯誤。答案：B點撥：熱化學(xué)方程式的正誤判斷主若是從狀態(tài)、H的正負(fù)號、物質(zhì)的量大小及與H的對應(yīng)關(guān)系、單位等方面下手。知識點2熱化學(xué)方程式的應(yīng)用【例題2】在必然條件下，氫氣和丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H(g)＋O(g)===2HO(l)－1H222C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)H＝－2220kJ·mol－15-讓每個人相同地提升自我5mol氫氣和丙烷的混雜氣完好燃燒時放熱3847kJ，則氫氣和丙烷的體積比為( )。A．1∶3B．3∶1C．1∶4D．1∶1解析：設(shè)H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x、y。x＋y＝5mol571.6kJ·mol－1/2x＋2220kJ·mol－1y＝3847kJx＝3.75moly＝1.25molV(H2)∶V(C3H8)＝n(H2)∶n(C3H8)＝∶＝3∶1答案：B點撥：能夠運用化學(xué)方程式的計算方式來對反響熱和物質(zhì)的量進行計算。知識點3與中和熱有關(guān)的實驗研究【例題3】50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液在以下列圖的裝置中進行中和反響。經(jīng)過測定反響過程中所放出的熱量可計算中和熱?；卮鹨韵聠栴}：燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是___________________________________________。大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。實驗中改用60mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進行反響，與上述實驗對照，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱________(填“相等”或“不相等”)，簡述原因：__________________________________________________________________________________________________________________________________。用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數(shù)值會________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。6-讓每個人相同地提升自我解析：(1)碎泡沫塑料的作用為減少實驗過程中的熱量損失。不蓋硬紙板會損失部分熱量，故所測結(jié)果偏小。由中和熱看法可知，中和熱是以生成1mol水為標(biāo)準(zhǔn)的，而與過分部分的酸堿沒關(guān)。由于弱酸弱堿的中和反響放出熱量的同時，還有弱酸弱堿的電離吸熱，因此用氨水代替NaOH溶液反響測得的中和熱數(shù)值偏小。答案：(1)減少實驗過程中的熱量損失偏小(3)不相等相等由于中和熱是指在稀溶液中酸與堿發(fā)生中和反響生成1molH2O所放出的熱量，與酸和堿的用量沒關(guān)偏小點撥：解答本題的要點是第一要明確實驗的原理、“量熱器”的組成以及造成實驗誤差的原因，爾后按實驗步驟進行解析和判斷。1(2011·上?；瘜W(xué))依照碘與氫氣反響的熱化學(xué)方程式(ⅰ)I2(g)＋H2(g)2HI(g)＋9.48kJ(ⅱ)I2(s)＋H2(g)2HI(g)－26.48kJ以下判斷正確的選項是()。A．254gI2(g)中通入2gH2(g)，反響放熱9.48kJB．1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量相差17.00kJC．反響(ⅰ)的產(chǎn)物比反響(ⅱ)的產(chǎn)物牢固D．反響(ⅱ)的反響物總能量比反響(ⅰ)的反響物總能量低2以下說法中正確的選項是()。A．在相同條件下，將等量的硫蒸氣和硫固體分別完好燃燒，后者放出熱量多B．由“C(s，石墨)===C(s，金剛石)＝＋1.9kJ·mol－1”可知，金剛石比石墨H牢固＋－－1C．在稀溶液中：H(aq)＋OH(aq)===H2O(l)＝－57.3kJ·mol，若將含0.5molHH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混雜，放出熱量大于57.3kJD．在101kPa時，2gH2完好燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式表示為：2H(g)＋O2(g)===2H2O(l)H＝－285.8kJ·mol－17-讓每個人相同地提升自我3實驗室進行中和熱測定的實驗時除需要大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)外，其他所用的儀器和試劑均正確的一組是( )。A．0.50mol·L－1鹽酸，0.50mol·L－1NaOH溶液，100mL量筒1個B．0.50mol·L－1鹽酸，0.55mol·L－1NaOH溶液，100mL量筒2個C．0.50mol·L－1鹽酸，0.55mol·L－1NaOH溶液，50mL量筒1個D．0.50mol·L－1鹽酸，0.55mol·L－1NaOH溶液，50mL量筒2個答案：1．D因H(g)＋I(g)2HI(g)為可逆反響，故254gI2與2gH不能能完222全反響生成2molHI，放出的熱量小于9.48kJ，A項錯誤；1mol固態(tài)碘與1mol氣態(tài)碘所含的能量差為9.48kJ－(－26.48kJ)＝35.96kJ，B項錯誤；產(chǎn)物相同均為HI，牢固性一致，C項錯誤；因反響物中氫氣相同，而固態(tài)碘比氣態(tài)碘所含的能量低，故D項正確。2．C等量硫蒸氣的能量大于固體硫的能量，因此將等量的硫蒸