【新人教版】化学选修四：1-1-2《热化学方程式、中和热的实验测定》教案设计

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。⇐步骤3：师生互动完成【探究1】可用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。

步骤7：教师通过【例2】和教材P4～6页讲解研析，对“探究2，中和热测定实验”的原理、步骤、误差分析等内容进行总结。⇒步骤8：在老师指导下由学生自主完成【课堂达标】中的2、3两题，验证学生对探究点的理解掌握情况。⇒步骤9：先让学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】明确已学的内容、安排学生课下完成【课后知能检测】。

课标解读重点难点

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。1.热化学方程式的书写及正误判断。(重难点)

2.能正确分析测定中和热时误差产生的原因，并能采取适当的措施减小误差。(重点)

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。

2．意义

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能量变化。如：

H2(g)＋1

2

O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，表示在25 ℃，101 kPa,1 mol H2与

1

2

mol O2完全反应生成

液态水时放出的热量是285.8 kJ。

3．书写

氢气与碘蒸气化合反应的能量(或热量)变化，可用下式表示：H2(g)＋I2(g)

200 ℃

101 kPa

2HI(g) ΔH＝－14.9

kJ/mol，它与化学方程式H2＋I2△

,2HI相比较而言，其特点为

(1)指明了反应的温度和压强，若在25 ℃、101kPa时进行的反应，可不注明。

(2)注明了各物质的状态：s(固体)、l(液体)或g(气体)。

(3)在方程式的右边注明了ΔH的“＋”或“－”及数值。

1．(1)上述反应中若将化学计量数扩大一倍，其反应热如何变？

(2)若将该反应表示成＋I2(g)，其反应热又如何？

【提示】(1)反应热数值也扩大一倍；

(2)ΔH＝＋14.9 kJ/mol。

中和热的测定

1.中和热

(1)定义：

酸碱 1 mol 放出

(2)表示方法：对于强酸和强碱的稀溶液反应，中和热基本上是相等的，表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol。

2．中和热的测定

(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。

(2)实验装置：

(3)实验测量数据

①初始温度(t1)

测量方法是用一量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入小烧杯中并测量其温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。

②终止温度(t2)

测量方法是把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH 溶液一次倒入小烧杯中。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录终止温度为t2。

③重复实验操作，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。

④实验数据处理

盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c ＝4.18 J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH 溶液反应放出的热量是0.418(t2－t1)kJ ，中和热为0.418(t2－t1)/0.025 kJ/mol 。

2．若用浓H2SO4与稀NaOH 溶液反应，测得中和热的数值变吗？用醋酸溶液呢？

【提示】 因为浓H2SO4稀释过程中会放出热量，故测得中和热数值会偏大；而醋酸是弱电解质，电离需吸收热量，故测得数值会偏小。

书写热化学方程式——“五注意”

【问题导思】

①热化学方程式中ΔH 的正、负号如何确定？

【提示】 放热反应ΔH<0，吸热反应ΔH>0。

②同一物质的不同状态在写热化学方程式时的ΔH 相同吗？

【提示】 不相同。

③同一反应用不同的计量数来表示，热化学方程式中的ΔH 相同吗？

【提示】 不相同。

1．注意ΔH 的符号

ΔH 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，ΔH 为“－”；若为吸热反应，ΔH 为“＋”。ΔH 的单位一般为kJ/mol 或kJ·mol－1。

2．注意测定条件

反应热ΔH 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ΔH 的测定条件。绝大多数ΔH 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

反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH 也不同。因此，书写热化学方程式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

由于ΔH 与反应完成的物质的量有关，所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH 也要加倍。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)＋12

O2(g)===H2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ/mol 则：H2O(l)===H2(g)＋12

O2(g) ΔH ＝＋285.8 kJ/mol 。 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH ＝－571.6 kJ/mol 。

5．注意ΔH 的单位

关于ΔH 的单位“kJ/mol”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，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。

1．同一物质三态变化时的能量关系为：