【创新设计】2014-2015学年高中化学 专题1 第一单元 第2课时 热化学方程式同步训练 苏教版选修4
- 格式:doc
- 大小:194.00 KB
- 文档页数:5
第一节反应热第2课时中和反应热的测定◆教材分析本节内容介绍的是热化学的一些初步知识,以启发学生从能量角度考虑化学反应问题,有利于学生较全面地认识化学反应。
再联系化学反应的过程,即反应物分子的旧化学键的断裂所需要的能量和生成物分子新化学键的形成所放出的能量,定量讨论化学反应的能量变化,说明宏观的反应热和微观的化学键断裂和形成所吸收和放出的总能量之间的关系。
◆学情分析通过化学必修2的学习,学生已经知道物质发生化学反应产生新物质的同时,伴随着能量变化,但系统地研究反应热的问题,这还是第一次。
像焓变、热化学方程式等热化学概念和理论,学生学起来觉得抽象。
为了适应学生的认知水平,在教学中要注意把握分寸,力求简明、通俗,回避对热化学理论深入的讨论和严格的数学推导。
◆教学目标【知识与技能】(1)测定酸、碱中和反应的反应热。
(2)加深理解中和反应是放热反应。
【过程与方法】通过分组实验、测量数据以及对数据的分析处理,体验实验探究的方法。
【情感态度与价值观】(1)培养学生设计实验的能力。
(2)提高学生的分析问题的能力。
(3)培养学生严谨求实的科学作风。
◆教学重难点反应热的测定原理和方法。
◆教学方法启发、引导、讨论、实验探究。
◆课前准备实验用品:量热仪、量筒(50 mL)两个、0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液。
◆教学过程一、导入新课【引言】大家都知道,反应热是可以通过实验测量出来的,本节课我们就来亲自测一下强酸与强碱中和反应的反应热。
二、讲授新课教学环节一明确实验目的【板书】中和反应反应热的测定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。
(设计意图:开篇就明确实验目的,让学生做到有的放矢。
)教学环节二:理解酸、碱中和反应反应热测定的实验原理【设问】我们测定酸、碱中和反应反应热的原理是什么?【板书】2.实验原理【思考交流】本节课,我们取定量的盐酸和氢氧化钠溶液发生中和反应,哪些数据可以帮助我们测出它们的反应热呢?请大家讨论回答。
第2课时 热化学方程式 中和热的测定[核心素养发展目标] 1.模型认知:建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型,会正确书写热化学方程式。
2.科学探究:理解反应热(中和热)测定的原理和方法,会分析产生误差的原因,不断完善和改进测定方法。
一、热化学方程式1.热化学方程式的概念及意义(1)热化学方程式是表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
(2)热化学方程式的意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
(3)实例:H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ·mol -1表示的意义是:在25 ℃、101 kPa下,1 mol 气态H 2与12 mol 气态O 2反应生成1 mol 液态水时,放出的热量是285.8 kJ 。
2.热化学方程式的书写方法(1)写出相应的化学方程式。
热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量,可以是整数或分数。
(2)标注反应的温度和压强。
没有特殊说明是指25 ℃、101 kPa ,该条件可以不标注,但其他条件必须标注。
(3)标注各物质聚集状态。
在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体用“g ”,液体用“l ”,固体用“s ”,溶液用“aq ”。
(4)标注ΔH 的正负。
化学方程式后面空一格标注ΔH ,若为放热反应,ΔH 为“-”;若为吸热反应,ΔH 为“+”。
(5)计算ΔH 的数值。
根据化学方程式中的化学计量数计算写出ΔH 的数值。
ΔH 单位是kJ·mol -1。
(1)热化学方程式书写的注意事项:①热化学方程式中不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
②热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。
③热化学方程式中一般用“===”(可逆反应中用“”),即便是有机反应的热化学方程式中也不用“―→”。
(2)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,若化学计量数加倍,则ΔH 的数值也要加倍。
第二节反应热的计算第2课时反应热的计算◆教学目标掌握利用热化学方程式及盖斯定律进行有关反应热的简单计算◆教学重难点应用盖斯定律进行反应热的计算◆教学过程【新课导入】实际应用中我们常常要计算反应热,下面我们讨论一下反应热计算的方法。
例如在生产中对于燃料的燃烧、反应条件的控制以及“废热”的利用,需要进行反应热的计算。
【新知讲解】【交流讨论】阅读课本P15、16、17,讨论反应热计算的方法一.根据热化学方程式进行计算【讲解】热化学方程式与数学上的方程式相似,可以移项同时改变正、负号;各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。
其计算方法步骤与根据一般化学方程式计算相似,可以把反应热看作方程式内的一项进行处理。
【例题讲解】1.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。
葡萄糖燃烧的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2800 kJ·mol-1;葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。
计算:(1)100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量;(2)生成18 g水时放出的热量。
【答案】(1)100 g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1557 kJ的热量。
(2)466.67 kJ【解析】根据题意,葡萄糖的燃烧热为2800 kJ·mol-1。
(1)180 g葡萄糖的物质的量为:n(C6H12O6)=m(C6H12O6)/M(C6H12O6)=100 g/180 g·mol-1=0.556 mol。
1 mol C6H12O6完全燃烧放出2800 kJ的热量,0.556 mol C6H12O6完全燃烧放出的热量为0.556 mol×2800 kJ·mol-1=1557 kJ。
(2)18 g水为1 mol,生成6 mol水放热为2800 kJ,生成1 mol水放热为2800 kJ×1/6=466.67 kJ。
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P3~4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P4~6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【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P3~4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。
甘肃省金昌市第一中学2014年高中化学第一章专题一热化学方程式导学案新人教版选修4学习目标 1.学会正确书写热化学方程式2.掌握热化学方程式正误判断方法学习重点热化学方程式正误判断方法学习难点热化学方程式正误判断方法精讲与点拨自主研讨【自主学习】一、热化学方程式正误判断方法热化学方程式的书写除遵循化学方程式书写的要求外,还应从以下几方面予以注意。
(1)看各物质的是否正确。
常用,,分别表示固体、液体、气体,溶液用( )表示,同素异形体要标明聚集状态,写出同素异形体。
(2)看ΔH的“+”、“-”是否正确,放热用“”表示,吸热用“”表示。
(3)看反应热的单位是否为。
(4)看反应热的数值与化学计量数是否。
如H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-184.6 kJ·mol-112H2(g)+12Cl2(g)===HCl(g)ΔH=-92.3kJ·mol-1。
看清题目要求。
合作互动【例题精讲】例1:25 ℃,101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 k J/mol。
下列热化学方程式书写正确的是()A.2H+(aq)+SO2-4(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/mol B.KOH(aq)+12H2SO4(aq)===12K2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/molC.C8H18(l)+252O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-5518 kJ/molD.2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-5518 kJ/mol检测与评价【基础强化】1.已知在25℃、101kPa 下,1g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量。
表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18 (l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(g)△H= - 48.40kJ·mol -1B.C8H18 (l)+25/2 O2 (g)=8CO2 (g) +9H2O(l)△H= - 5518kJ·mol -1C.C8H18 (l)+25/2 O2 (g)=8CO2 (g) + 9H2O(l)△H= + 5518kJ·mol -1D.C8H18 (l)+25/2 O2 (g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l)△H= - 48.40kJ·mol -1【能力提升】1.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25 ℃,101 kPa):①C4H10(g)+132O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2878 kJ/mol②C4H10(g)+132O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-2658 kJ/mol③C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(l)ΔH=-1746 kJ/mol④C4H10(g)+92O2(g)===4CO(g)+5H2O(g)ΔH=-1526 kJ/mol课后反思:。
第二节反应热的计算【教学目标】1.理解盖斯定律的内容,了解其在科学研究中的意义。
2.能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
3.掌握有关反应热计算的方法和技巧,进一步提高计算能力。
【教学重难点】1.重点:通过多种方式进行有关反应热的计算。
2.难点:通过盖斯定律的理解和应用,学会用盖斯定律解决实际问题。
【教学过程】[投影][引入]异曲同工是指不同的曲调演奏得同样好。
比喻话的说法不一而用意相同,或一件事情的做法不同而都巧妙地达到同样的目的。
在化学反应中,也有一种类似的现象,如C和O2的反应:一种是C和O2直接反应生成CO2,另一种是C和O2反应先生成CO,CO再和O2反应生成CO2。
那么上述两种生成CO2的反应途径所释放出的热量一样多吗?[学生活动]学生思考,并回答[师]在化学科研中,经常要测量化学反应的反应热,但是某些物质的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接结出一条规律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。
如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
用这一定律可以从已精确测定的反应的热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。
下面让我们一起来学习盖斯定律。
[板书]一、盖斯定律[提炼概念]化学家盖斯从大量实验中总结出一条规律:不管化学反应是一步或分几步完成,其反应热是相同的。
这就是盖斯定律。
[师]盖斯定律有着自己的特点,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
[思考]同温同压下,氢气和氯气在光照条件下和点燃的条件下发生反应时的ΔH 是否不同?[学生活动]学生思考并回答,相同。
[强调]是相同的。
化学反应的热效应与反应的始态和终态有关,与反应条件没有关系。
[师]为了加深对盖斯定律的理解,我们从反应途径和能量守恒两个角度来分析。
第2课时热化学方程式[目标要求] 1.知道热化学方程式的意义。
2.会书写热化学方程式。
3.能熟练判断热化学方程式的正误。
一、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叫做热化学方程式。
2.表示意义(1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的热量变化。
(2)热化学方程式中物质的化学计量数,表示实际参加反应的反应物的物质的量和实际生成的生成物的物质的量。
(3)热化学方程式中的反应热与反应物、生成物的物质的量相对应。
3.书写热化学方程式的注意事项(1)注明物质的聚集状态;(2)标出对应的反应热;(3)标明反应所处的外界条件(常温常压时,可不注明)。
知识点一热化学方程式的概念1.下列说法正确的是( )A.书写热化学方程式时,只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式D.氢气在氧气中燃烧的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-483.6 kJ 答案 C解析A项,热化学方程式还应注明各物质的聚集状态;B项,放热反应有时在点燃或加热时才能发生;D项,ΔH的单位错误。
2.热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示( ) A.碳和水反应吸收131.3 kJ能量B.1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量C.1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ答案 C解析依据反应热的概念,表示按照热化学方程式计量数的物质的量反应时吸收或放出的热量,单位是kJ·mol-1,该热化学方程式表示1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol 一氧化碳气体和1 mol氢气并吸收131.3 kJ的热量,特别要指明水的状态。
知识点二热化学方程式及其书写的正误判断3.氢气是人类最理想的能源。
已知在25 ℃、101 kPa下,1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9 kJ,则下列热化学方程式书写正确的是( )A.2H2+O2===2H2O;ΔH=142.9 kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-142.9 kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=571.6 kJ·mol-1答案 C解析书写热化学方程式时,要注意反应热的数值与反应物的物质的量和所处的聚集状态有关。
A 中既没有换算反应热数值又没写物质的聚集状态,反应放热应用“-”表示;B 中未换算反应热数值;D 中反应热数值正确,符号写反了。
4.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 ,则下列乙炔燃烧的热化学方程式书写正确的是( )A .2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-4b kJ·mol -1B .C 2H 2(g)+52O 2(g)===2CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =2b kJ·mol -1C .2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-2b kJ·mol -1D .2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =b kJ·mol -1答案 A解析 乙炔燃烧是放热反应,ΔH <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 CO 2(g)应放出热量4b kJ ,故A 正确,C 不正确。
5.下列热化学方程式书写正确的是( )A .2SO 2+O 22SO 3 ΔH =-196.6 kJ·mol -1B .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH =-285.8 kJ·mol -1C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1D .C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =393.5 kJ·mol -1答案 B解析 书写热化学方程式必须注意以下几点:①要注明反应物和生成物的聚集状态,A错;②放热反应ΔH 为“一”,吸热反应ΔH 为“+”,D 错,③ΔH 的单位为kJ·mol -1,C 错。
6.0.3 mol 的气态高能燃料乙硼烷(B 2H 6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ 热量,其热化学方程式为_____________________________________。
又已知:H 2O(l)===H 2O(g) ΔH =44 kJ·mol -1。
则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是__________kJ 。
答案 B 2H 6(g)+3O 2(g)===B 2O 3(s)+3H 2O(l)ΔH =-2 165 kJ·mol -11 016.5解析 1 mol B 2H 6燃烧放出热量649.5 kJ0.3=2 165 kJ ,0.5 mol B 2H 6燃烧生成液态水(1.5mol)放出热量为12×2 165 kJ,1.5 mol H 2O(l)变为1.5 mol H 2O(g)需吸收热量为66 kJ ,所以0.5 mol B 2H 6燃烧生成气态水时放出热量为12×2 165 kJ-1.5×44 kJ=1 016.5 kJ 。
练基础落实1.已知:H 2(g)+F 2(g)===2HF(g) ΔH =-270 kJ·mol -1,下列说法正确的是( ) A .2 L 氟化氢气体分解成1 L 氢气与1 L 氟气吸收270 kJ 热量B .1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出的热量小于270 kJC .在相同条件下,1 mol 氢气与1 mol 氟气的能量总和大于2 mol 氟化氢气体的能量D .1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ 热量 答案 C解析 A 项中用L 做单位是错误的,因为热化学方程式的化学计量数表示物质的量;B 项中放出的热量小于270 kJ 是错误的,应大于270 kJ ;D 项中说几个分子间反应是错误的;C 项正确。
2.已知在1.01×105Pa 、298 K 条件下,2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是( )A .H 2O(g)===H 2(g)+12O 2(g) ΔH =242 kJ·mol -1B .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-484 kJ·mol -1C .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =242 kJ·mol -1D .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =484 kJ·mol -1答案 A解析 氢气燃烧是放热反应,其ΔH 应为负值,故C 、D 错误;2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ 热量,而B 是生成液态水,所以B 也是错误的;反应逆向进行,ΔH 符号相反,因此A 是正确的。
3.已知3.0 g 乙烷完全燃烧在常温下放出的热量为155.98 kJ ,则下列关于乙烷燃烧热的热化学方程式书写正确的是( )A .2C 2H 6(g)+7O 2(g)===4CO 2(g)+6H 2O(l) ΔH =-3 119.6 kJ·mol -1B .C 2H 6(g)+52O 2(g)===2CO(g)+3H 2O(g) ΔH =-1 559.8 kJ·mol -1C .C 2H 6(g)+72O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =-1 559.8 kJ·mol -1D .C 2H 6(g)+72O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(l) ΔH =-1 559.8 kJ·mol -1答案 D解析 A 中化学方程式若作为一般的热化学方程式没有问题,但由于燃烧热的热化学方程式应以1 mol 物质为基准书写,故不正确,另外,也可能会因审题时未注意常温而错选了C 项。
而B 中燃烧产物CO 不是C 2H 6完全燃烧后的产物,C 项错。
故正确答案为D 。
4.已知:2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1CH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890 kJ·mol -1现有H 2与CH 4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO 2和H 2O(l),若实验测得反应放热3 695 kJ ,则原混合气体中H 2与CH 4的物质的量之比是( )A .1∶1B .1∶3C .1∶4D .2∶3 答案 B解析 设112 L 即5 mol 混合气体中H 2的物质的量为x ,则285.8x +890(5-x )=3 695,解得:x =1.25 mol 。
则n (H 2)∶n (CH 4)=1.25 mol∶3.75 mol=1∶3。
5.已知热化学方程式:2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 1=-571.6 kJ·mol -1,则关于热化学方程式:2H 2O(l)===2H 2(g)+O 2(g) ΔH 2=?的说法中正确的是( )A .热化学方程式中化学计量数表示分子数B .该反应ΔH 2大于零C .该反应的ΔH 2=-571.6 kJ·mol -1D .该反应可表示36 g 水分解时的热效应 答案 B解析 ΔH 2与ΔH 1符号相反,数值相等,故ΔH 2=+571.6 kJ·m ol -1;D 选项没有指明36 g 水的状态,故D 项错误。
练方法技巧 6.已知:(1)H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1=a kJ·mol -1(2)2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 2=b kJ·mol -1(3)H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3=c kJ·mol -1(4)2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 4=d kJ·mol -1下列关系式中正确的是( )A .a <c <0B .b >d >0C .2a =b <0D .2c =d >0 答案 C解析 抓比较的关键。