人教版高中化学选修四1-1-2热化学方程式(教案)

1-1-2热化学方程式
教学目标
知识与技能：
熟悉热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式
过程与方法：
通过讨论、分析、比照的方法,培养学生的分析水平和主动探究水平
情感态度与价值观：
培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点
教学重点：热化学方程式的书写
教学难点：热化学方程式的书写
教学过程：
【过渡】通过上一节的学习我们知道化学反响过程中的反响热与断裂反响物中化学键吸收的能
量和形成生
成物中化学键放出的能量有关,即能量的变化时以发生变化的物质为根底的,那么如何更
准确的表示一个化学反响的热效应？如如何准确地描述物质间的化学反响及其能量变化？
下面我们来学习热化学方程式.
【板书】二、热化学方程式(thermochemical equation)
1.定义：说明反响所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式. 例：H2(g)+l2(g)
200 TJ
；△ H= —14.9 kJ/mol
10jEFa2HI(g)
1 1 ., 【投影】例：H2(g) + — O2(g) = H2O(g)；△H=-241.8 kJ/mol,表布lmol 气态H2和^mol气态O2
1 反响生成lmol水蒸气,放出241.8kJ的热量.(在101kp/口25c时)H2(g)十一O
2 (g)=
2
1
H2O(l); △ H=-285.8kJ/mol,表布lmol气态H2与一mo气态O2反响在101 kPa和25 c时,生成
2
lmol液态水,放出285.8kJ的热量.
【小结】描述在一定条件下,一定量某状态下的物质,充分反响后所吸收或放出热量的多少.
【讲解】热化学方程式不仅说明了化学反响中的物质变化,也说明了化学反响中的能量变化.
那么热化学
方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢？
【板书】2.书写热化学方程式的考前须知：
【讲解】与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应
注意以下几
点：
【学生活动】阅读教材归纳、总结
【板书】(1)需注明反响的温度和压强.因反响的温度和压强不同时,其4 H不同.
【讲解】但中学化学中所用的△ H的数据,一般都是在101 kPa和25c时的数据,因此可不特别注明.但需注明△ H的斗〞与热化学方程式一般不要求写条件
1
【投影】例如：H2(g) + — 02(g) = H2O(g); △ H=-241.8 kJ/mol
2
,1 _ 一,
H2(g)十一02 (g)= H20(l); △ H=-285.8kJ/mol 2
【讲解】从上述两个热化学方程式可看出, lmol H2反响生成H20(l)比生成H20(g)多放出44kJ/mol
的热量.产
生的热量为什么不同？
【板书】(2)要注明反响物和生成物的状态.物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关.
【讲解】通常气体用“g；’液体用〞一固体用“葭溶液用"aq；且热化学方程式通常不用
【投影】例如：H2(g)+C12(g) = 2HCl(g); △ H=-184.6 kJ/mol
1 H2(g)+1 Cl2(g) = HCl(g); △ H=- 92.3 kJ/mol
2 2
【板书】(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数, 它可以是整数也可以是分数.
对于相同
物质的反响,当化学计量数不同时,其^ H也不同.
【讲解】我们还需要注意的是,热化学方程式是表示反响已完成的量,而不管反响是否真正完
成.△ H与反
应完成的物质的量有关,而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少,并不表示物质的
分子数或原子数,所以化学计量数必须与^ H相对应,如果化学计量数加倍,那么4 H也要加倍.当反响逆向进行时,其反响热与正反响的反响热数值相等,符号相反.
【板书】4.热化学方程式的应用
【点击试题】在25C, 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
示上述反响的热化学方程式正确的选项是
............ 25 - - _________ ...... …〜、
A. C8H18(1) -2O2(g) 8CO z(g) 9H2O(g) ；△ H= —48.40kJ/mol
............ 25-,、一 ,、…〜八
B. C
8
H
18
(1)
万^⑼
8CO
2
(
g
) 9H
2O
(1)；△ H=—5518kJ/mol
C C8H18(1) —O2(g) 8CO2(g) 9H2.(1)；△H = +5518kJ/mol
D- 2c8H18(1) 25O2(g) 16CO2(g) 18H 2.(1) ；△H= T1036kJ/mo l 答案BD
【实践活动】中和反响反响热的测定
【投影】一、实验原理
【讲解】中和热的定义是在稀溶液中,酸跟碱发生中和反响而生成 1 mol H2O时的反响热叫中和热.在中
学阶段,只讨论强酸和强碱反响的中和热.
【回忆】必修2第二章30页关于中和热〞的内容：
【答复】酸与碱发生中和反响生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热.
【实验】实验2-3:在50mL烧杯中参加20mL 2mol/L的盐酸,测其温度.另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH 溶液,测其温度,并缓缓地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌.观察反响中溶液温度的变
化过程,并作好记录.
盐酸温度/ c NaOH溶液温度/ C中和反响后温度/C
t(HCl)t(NaOH)t2
数据处理：△ H = Q/n = cm △ t/n
其中：c= 4.18J/(g C), m为酸碱溶液的质量和,△ t = t2 —11, t1是盐酸温度与NaOH溶液
温度的平均值,
n为生成水的物质的量.
二、实验操作
【提问】课本第5页图1-3与实验2-3相比,作了哪些
改良？改良的目的是什么?
【讨论】上述实验装置和操作存在哪些问题? 热量的散失
1——双层烧杯、2 ——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失.
【思考与交流】课本第5页实验用品,想一想,每件
段抵板L碎it条
用品的用途, NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L ?
为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用碱稍过量.
【讲解】阅读课本第5页实验步骤,强调以下问题
【投影】考前须知:
L 1NaOH溶液,使碱
1、为了保证0.50mol L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55mol
稍稍过量,由于过量的碱并不参加中和反响.
2、实验中假设用弱酸代替强酸, 或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热, 会使测得中和
热的数值偏低.
3、要使用同一支温度计. 分别先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干.
温度计的水银球局部要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数.
4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用.
5、操作时动作要快,尽量减少热量的散失.
6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定, 但在计算时,应取二
者中量小的一种,由于过量的酸碱并不参加中和反响.
操作：学生按课本步骤做实验,记录相应数据.
【投影】三、数据处理
1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据(t2-t i) =
思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显,怎么办？
2、计算反响热：△ H = Q/n = cm △ t/n o
其中：c= 4.18J/(g C•), m= m i + m2= 100g , △t=(t2 —ti)= ,
n = 0.50mol L 1 x 0.50mL= 0.025mol.△ H =
【总结】化学反响伴随能量变化是化学反响的一大特征.我们可以利用化学能与热能及其能量
的相互转变
为人类的生产、生活及科学研究效劳.化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性.
【随堂练习】
1 .热化学方程式C(s)+H2O(g)===CO(g)+ H2(g) AH = +131.3 kJ/mol 表示
()
A.碳和水反响吸收131.3 kJ能量
B. 1 mol碳和1 mol水反响生成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水蒸气反响生成1 mol 一氧化碳气体和1 mol氢气, 吸收热量131.3 kJ
D. 1个固态碳原子和1分子水蒸气反响吸热131.3 kJ
2 .以下热化学方程式书写正确的选项是()
500 c
A. 2SO2+O2催V|O5®2SO3 AH = — 196.6 kJ/mol
1 八
B. H2(g) + 2O2(g)===H2O(l) AH = — 285.8 kJ/mol
C. 2H2(g) + O2(g)===2H2O(l) 3 = — 571.6 J/mol
D . C(s) + O2(g)===CO2(g) AH = + 393.5 kJ/mol
3 .在25C、101 kPa下,0.1 mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热72.65 kJ,以下热化学方程式正确的选项是()
八一3一- 八
A . CH3OH(l) +/O2(g)===CO2(g)+ 2H2O(l) AH = + 726.5 kJ/mol
B. 2CH30H(l) + 3O2(g)===2CO2(g) + 4H2O(g) AH = + 1453 kJ/mol
八八- 3一- 八
C. CH3OH(l) +2O2(g)===CO2(g)+ 2H2O(l) AH = — 726.5 kJ/mol
D . 2CH30H(l) + 3O2(g)===2CO2(g) + 4H2O(g) AH = — 1453 kJ/mol
隔绝空气
4.：C(金刚石,s)麻缗C(石墨,s) 川 = —1.9 kJ/mol
C(金刚石,s)+ O2(g)===CO2(g) AH I C(石墨,S)+O2(g)===CO2(g) AH2
根据上述反响事实所得出的结论正确的选项是()
A. AH I=AH2
B.31>四2
C. AH1< AH2
D.金刚石比石墨稳定
板书设计：
二、热反响方程式
1、定义：说明反响所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式.
2、意义：不仅说明了化学反响中的物质变化,也说明了化学反响中的能量变化.
3、书写步骤：
(1)写出化学方程式；
(2)标明各物质的聚集状态；
(3)注明反响的温度和压强(中学阶段可不特别注明) ；
(4)写出△ H的值并标明“巧“一；’
(5)检查化学计量数和△ H值是否对应.
4、含义：描述在一定条件下, 一定量某状态下的物质, 充分反响后所吸收或放出热量的多
少.
教学回忆：
适当补充一些不同类型的习题作为课堂练习,发现问题并及时解决.如以煤、汽油和天然气的主要成分发生燃烧的反响为例,不仅稳固、落实了知识和计算技能,还能通过计算的结果说明这些物质燃烧时,其^ H的数值都很大,进一步熟悉煤、石油、天然气是当今世界上最重
要的化石燃料.唤起学生资源利用和环境保护的意识和责任感,以及综合分析问题的水平.。