2019-2020年高中化学第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第3课时学案新人教版选修.doc

第一章 2019-2020年高中化学第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第3课时学案新人教版选修探究一热化学方程式的书写及正误判断问题导引化学反应中既有物质的变化又有能量的变化，热化学方程式是表示反应热效应的化学方程式。那么，热化学方程式有什么意义，它与化学方程式有何不同？1书写热化学方程式时，为什么必须要标明反应物和生成物的聚集状态？举例说明。提示：因为反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值不同。例如，1 mol H2完全燃烧生成液态水放出的热量为285.8 kJ，而同样多的H2完全燃烧生成气态水时放出的热量只有241.8 kJ。2热化学方程式中，H的单位的含义是什么？提示：H的单位是kJmol1，它表示的是按该化学方程式中的物质的量完全反应时的热效应，并不一定是反应1 mol物质或生成1 mol物质所放出或吸收的热量。3如何理解可逆反应热化学方程式中的H?提示：可逆反应的热化学方程式中的H表示的是反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关。如N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1。表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量，但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量肯定小于92.4 kJ。4已知H2I2=2HI为放热反应，请分析热化学方程式“H2I2=2HIH14.9 kJ”中的错误之处。提示：漏掉各物质的聚集状态；放热反应的H生成液体放出的热量生成气体放出的热量；若是吸热反应，生成气体吸收的热量生成液体吸收的热量生成固体吸收的热量。(2)对于反应物和生成物都相同的反应考虑反应的化学计量数。若一反应的化学计量数是另一反应的化学计量数的n倍，则反应热亦为另一反应的反应热的n倍。(3)可逆反应中的H是指完全反应时的反应热，因此要考虑反应的程度，反应的程度越大，反应热的数值越大。(4)要注意H的“”和“”。在比较大小时，正负号具有数学意义。【例题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热量。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 kJmol1BC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 517.6 kJmol1CC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 517.6 kJmol1DC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H48.4 kJmol1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方法技巧“四看”法判断热化学方程式正误(1)看各物质的聚集状态是否正确。(2)看H的“”“”是否正确。(3)看反应热的单位是否为kJmol1。(4)看反应热数值与化学计量数是否相对应。变式训练1在相同条件下，下列两个反应放出的热量分别用H1和H2表示：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2则()AH2H1 BH1H2CH1H2 D无法确定解析：气态水液化时需要释放能量，放热越多，H越小。答案：B探究二 中和热的测定问题导引中和热的测定是中学化学重要的定量实验。实验成功的关键是绝热尽可能减少热量的散失。实验装置如图：1用温度计测量酸的温度后，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？提示：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，而导致实验结果出现误差。2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？提示：因为本实验的关键是尽可能减少热量的散失，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。3实验中对所用的酸、碱有什么要求？能否用浓硫酸或弱酸、弱碱？提示：(1)实验中酸、碱必须是强酸、强碱的稀溶液，这有利于中和反应的彻底进行。(2)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸收热。所以弱酸、弱碱参与的中和反应中因其电离吸热会使测得的中和热数值偏小；浓硫酸因其稀释时放热会使测得的中和热数值偏大。故测定中和热时不能用浓硫酸或弱酸、弱碱。4若改用100 mL 0.50 molL1的盐酸和100 mL 0.55 molL1的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)?提示：否。因中和热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同(若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同)。5中和热的测定结果经常出现偏差，可能的原因有哪些？提示：可能的原因有：(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或少于50 mL都会造成误差)。(2)温度计的读数有误。(3)实验过程中有液体洒在外面。(4)混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。(5)隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。(6)测量酸后的温度计未用水清洗而立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。名师精讲1中和热的测定项目内容实验关键(1)迅速反应，防止热量散失。(2)在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。注意事项(1)温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部；(2)不可将温度计当搅拌棒使用；环形玻璃搅拌棒应上下移动；(3)为保证盐酸被完全中和，碱的浓度稍大。2中和热与反应热不同中和热仅指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热；任何一个化学反应所吸收或放出的热量都叫反应热。【例题2】 50 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_。(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)实验中改用60 mL 0.50 molL1盐酸与50 mL 0.55 molL1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_(填“相等”或“不相等”)，简述理由：_。(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。解析：(1)碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。(2)不盖硬纸板会损失部分热量，故所测结果偏小。(3)由中和热概念可知，中和热是以生成1 mol水为标准的，而与酸碱的用量无关。(4)由于弱酸、弱碱的中和反应放出热量的同时，还有弱酸、弱碱的电离吸热，所以用氨水代替NaOH溶液反应测得的中和热数值偏小。答案：(1)减少实验过程中的热量损失(2)偏小(3)不相等相等因为中和热是指在稀溶液中酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，与酸和碱的用量无关(4)偏小易错警示(1)实验中改变酸碱的用量时，反应放出的热量发生改变，误认为中和热也发生改变，因为中和热是酸碱发生中和反应生成1 mol H2O的反应热，故中和热与酸碱用量无关。(2)误认为中和热的数值是57.3 kJmol1是针对所有酸碱反应，57.3 kJmol1是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热，浓酸或浓碱溶于水时也要放热，中和热数值会大于57.3 kJmol1，而弱酸或弱碱参与的中和反应，因弱酸或弱碱电离时要吸收热量，则中和热数值小于57.3 kJmol1。变式训练2实验室进行中和热的测定的实验时除需要大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)外，其他所用的仪器和试剂均正确的一组是()A0.50 molL1盐酸，0.50 molL1 NaOH溶液，100 mL量筒1个B0.50 molL1盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，100 mL量筒2个C0.50 molL1盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，50 mL量筒1个D0.50 molL1盐酸，0.55 molL1 NaOH溶液，50 mL量筒2个解析：本实验中为了保证0.50 molL1的盐酸完全被中和，采用0.55 molL1 NaOH溶液，使碱稍过量，故A项不符合；所需酸、碱量均为50 mL，故B项不符合；酸、碱分别用不同的量筒量取，故C项不符合。答案：D