热化学方程式导学案

高二化学 HX 2012 02 03 选修四 1 1 化学反应与能量的变化 第二课时 热化学方程式 中和热 导学案 编写人 郑幼成 审核人 高一化学组 编写时间 2012 5 班级 组别 组名 姓名 学习目标 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 3 能正确分析测定反应热时误差产生的原因 并能采取适当措施减小误差 学习重点 1 热化学方程式的书写 2 中和热的测定 学习难点 热化学方程式的书写及正误判断 学法指导 讨论法 知识链接 化学方程式的书写 学习过程 学习教材 P3 4 页热化学方程式的书写方法 完成以下两个问题 问题 1 热化学方程式与普通化学方程式的区别 普通化学方程式热化学方程式 化学计量数 的形式及表 示意义 是否注明物 质状态 是否注明 H 及其单 位 表示意义 问题 2 书写热化学方程式注意的问题 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 2 注意测定条件 反应热 H 与测定条件 温度 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 下测定的 可不注明温度和压强 3 注意物质的聚集状态 反应物和生成物的聚集状态不同 反应热 H 也不同 因此 书写热化学方程式时必 须注明物质的聚集状态 气体用 液体用 固体用 溶液用 热化学 方程式中不用标 和 4 注意化学计量数 化学计量数只表示 因此可以为 或 由于 H 与反应物的物质的量有关 所以热化学方程式中化学式前面的化学计量数 必须与 H 相对应 a 化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数 b 当反应逆向进行时 其反应热与正反应的反应热数值 符号 例如 已知 H2 g O2 g H2O l H 285 8 kJ mol 1 则 1 2 H2O l H2 g O2 g H 1 2 2H2 g O2 g 2H2O l H 5 注意 H 的单位 H 的单位 kJ mol 1 并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化 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 6 热化学方程式一般不写反应条件 学习教材 P4 5 中和反应反应热的测定 完成以下问题 问题 3 请补齐实验仪器和试剂中所缺的部分 仪器 大烧杯 500 mL 小烧杯 100 mL 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 试剂 0 50 mol L 1盐酸 NaOH 溶液 问题 4 实验步骤中有一步为 把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中 的盐酸中 并把量筒中的 NaOH 溶液 次倒入小烧杯 盖好盖板 用 轻轻搅动 测量混合溶液的 温度 一般测 次 问题 5 数据处理上 以三次测量所得数据的 为计算依据 取盐酸和 NaOH 溶液的密度为 1 g cm 3 忽略实验装置的比热容 取盐酸质量为 m1 NaOH 溶液质 量为 m2 反应后溶液比热容 c 4 18 J g 1 1 则实验中反应放出的热量为 生成 1 mol H2O 时放出的热量为 H 问题探究 问题 6 实验中为何使用 0 55 mol L 1 NaOH 溶液而不用 0 50 mol L 1的 NaOH 溶液 问题 7 在中和热测定实验中能否用金属 不与酸反应 质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌 棒 问题 8 组装简易量热器时 减少热量损失的措施有哪些 本课小结 2 对中和热的理解注意以下几点 1 稀溶液 一般是指酸 碱的物质的量浓度均小于或等于 1 mol L 的溶液 因为溶 液混合时 会产生溶解热效应 而影响中和热的测定 2 实验测得生成 1 mol 水放出 57 3 kJ 的热量是指强酸 强碱在稀溶液中发生中和反 应时的中和热 有弱酸 弱碱参加的中和反应 实验测出的中和热数值一般低于 57 3 kJ 因为弱电解质反应时会继续电离 电离时要吸热 3 中中和和热热是是以以生生成成1 mol水水所所放放出出的的热热量量来来定定义义的的 因因此此在在 书书写写中中和和热热的的热热化化学学方方程程式式时时 就就以以生生成成1 mol H2O为为标标准准来来配配 平平其其余余物物质质的的化化学学计计量量数数 如如 KOH aq 1 2 H2SO4 aq 1 2 K2SO4 aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 当堂检测 1 写出下列反应的热化学方程式 1 1 mol N2 g 与适量 O2 g 起反应生成 NO2 g 吸收 68 kJ 热量 2 1 mol Cu s 与适量 O2 g 起反应生成 CuO s 放出 157 kJ 的热量 2 已知充分燃烧 a g 乙炔气体时生成 1 mol 二氧化碳气体和液态水 并放出热量 b kJ 则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 A 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 4b kJ mol 1 B C2H2 g O2 g 2CO2 g H2O l H 2b kJ mol 1 5 2 C 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2b kJ mol 1 D 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H b kJ mol 1 3 含有 11 2 g KOH 的稀溶液与 1 L 0 1 mol L 1的 H2SO4溶液反应 放出 11 46 kJ 的 热量 表示该反应的中和热的化学方程式为 A KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq H2O l H 11 46 kJ mol 1 1 2 1 2 B 2KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq 2H2O l H 11 46 kJ mol 1 C 2KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq 2H2O l H 114 6 kJ mol 1 D KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 1 2 1 2 4 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为 H aq OH aq H2O l H 57 3 kJ mol 1 分别向 1 L 0 5 mol L 1的 NaOH 溶液中加入 稀盐酸 浓 硫酸 稀硝酸 恰好完全反应的反应热分别为 H1 H2 H3 它们 之间的关系正确的是 A H1 H2 H3 B H2 H1 H2 学习反思 本节课我最大的收获是 我还存在的疑惑是 我对导学案的建议是 1 答案 1 N2 g 2O2 g 2NO2 g H 68 kJ mol 1 2 2Cu s O2 g 2CuO s H 314 kJ mol 1 或 Cu s O2 g CuO s H 157 kJ mol 1 1 2 2 解析 乙炔燃烧是放热反应 H 0 则排除 B D 两选项 又因反应生成 1 mol 二 氧化碳气体时 放出热量为 b kJ 则生成 4 mol CO2 g 应放出热量 4b kJ 故 A 正确 C 不正确 2 答案 A 3 答案 D 3 解析 中和热是以生成 1 mol H2O l 所放出的热量来定义的 故书写中和热的热化学 方程式时 应以生成 1 mol H2O l 为标准来配平其余物质的化学计量数 故答案为 D 4 答案 D 普通化学方程式热化学方程式 化学计量数 的形式及表 示意义 是整数 既表示微粒个数又表 示该物质的物质的量 既可以是整数也可以是分数 只表示物质的物质的量 是否注明物 质状态 不注明必须在化学式后面注明状态 是否注明 H 及其单 位 不注明必须注明 H 的正负号及单位 表示意义表示化学反应中的物质变化 不仅表示化学反应中的物质变 化 也表示化学反应中的能量 变化 2 书写热化学方程式注意的问题 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 1 或 kJ mol 2 注意测定条件 反应热 H 与测定条件 温度 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 反应物和生成物的聚集状态不同 反应热 H 也不同 因此 书写热化学方程式时必 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 化学计量数只表示物质的物质的量 因此可以为整数或分数 由于 H 与反应物的物质的量有关 所以热化学方程式中化学式前面的化学计算数 必须与 H 相对应 a 化学计量数和反应热数值可以同时增大或减小相同的倍数 b 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 H 285 8 kJ mol 1 则 1 2 H2O l H2 g O2 g H 285 8 kJ mol 1 1 2 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 5 注意 H 的单位 H 的单位 kJ mol 1 并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化 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 6 热化学方程式一般不写反应条件 二 中和反应反应热的测定 实验用品 仪器 大烧杯 500 mL 小烧杯 100 mL 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 温度计 环形玻璃搅拌棒 试剂 0 50 mol L 1盐酸 0 55 mol L 1 NaOH 溶液 实验方案 1 实验步骤 1 设计装置如图 2 用一个量筒量取 50 mL 0 50 mol L 1盐酸 倒入小烧杯中 并用温度计测量盐酸的 温度 记入下表 并将温度计上的酸用水冲洗干净 3 用另一个量筒量取 50 mL 0 55 mol L 1的 NaOH 溶液 并用温度计测量 NaOH 溶液 的温度 记入下表 4 把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中的盐酸中 并把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯 盖好盖板 用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动 测量混合溶液 的最高温度 记入下表 5 重复步骤 2 4 三次 2 数据记录及处理 数据记录表 起始温度 t1 HClNaOH 平均值 终止温度 t2 温度差 t2 t1 1 2 3 3 计算反应热 1 以三次测量所得数据的平均值为计算依据 2 取盐酸和 NaOH 溶液的密度为 1 g cm 3 忽略实验装置的比热容 3 取盐酸质量为 m1 NaOH 溶液质量为 m2 反应后溶液比热容 c 4 18 J g 1 1 温 度实验 次数 则实验中反应放出的热量为 m1 m2 c t2 t1 0 418 t2 t1 kJ 生成 1 mol H2O 时放 出的热量为 H kJ mol 1 0 418 t2 t1 0 025 问题探究 1 实验中为何使用 0 55 mol L 1 NaOH 溶液而不用 0 50 mol L 1的 NaOH 溶液 答案 保证 0 50 mol L 1的盐酸全部反应 提高实验的精确度 2 在中和热测定实验中能