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人教版高中化学选修一
《反应热、焓变》教学设计
课题名
反应热、焓变
教学目标
1.了解反应热、焓变的定义。
2.熟悉中和热的测定方法。
3.掌握微观角度利用化学键键能数据来计算反应热的方法。4.了解化学反应中能量变化的原因。
教学重点
中和热的测定方法
反应热的计算
教学难点
反应热的计算
教学准备
教师准备:课件、实验器材
学生准备:书本、笔记本
教学过程
【新课导入】化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛应用。(图片展示)
【知识回顾】常见的吸热反应和放热反应。
1.放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应等
2.吸热反应
1.氢氧化钙与氯化铵晶体的反应
2. C(s) + CO2(g) == 2CO(g)
3. 水煤气制取:C(s) + H2O(g) ==CO(g) + H2(g)
4.大多数分解反应(2KClO3==2KCl+3O2典型放热反应)
Q:在实际应用中,人们如何定量地描述反应过程中释放或吸收的热量呢?
【知识精讲——认识体系与环境】
以盐酸与NaOH溶液的反应为例
环境:与体系相互影响的其他部分。如:试管、空气等
体系:我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系(又称系统)
【知识精讲——反应热】
定义:在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量,称为化学反应的热效应。
符号:Q 单位:kJ·mol-1
【知识精讲——中和反应反应热的测定】
提问:如何测定反应的反应热呢?
实验原理:Q = mCΔt
Q:中和反应放出的热量 m:反应混合液的质量
C:反应混合液的比热容 Δt:反应前后溶液温度的差值
实验药品:50 mL、0.50 mol/L的盐酸;50 mL、0.55 mol/L氢氧化钠溶液
实验仪器:简易量热计、量筒 (50 mL)两个、温度计、环形玻璃搅拌棒
实验步骤:①用量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒中,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
②用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
即:各反应物温度分别测量,将平均值记为反应前体系的温度(t1)
③打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化,将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。
数据处理:
①50 mL盐酸的质量m1=50g, 50 mLNaOH溶液质量m2=50g。
②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g .0C)。
Q=(m1+m2) · c · (t2-t1)=0.418(t2-t1)kJ
【知识精讲——中和热】
中和热定义:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol H2O的反应热叫做中和热。
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); △H = -57.3 kJ/mol
注:由于弱酸、弱碱电离吸热,所以强酸与弱碱反应,强碱与弱酸、弱酸
和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3kJ.
【知识精讲——焓变】
思考:化学反应为什么会产生反应热?
这是因为反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。
内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
焓:为了描述等压条件下的反应热,科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓(符号为H)
焓变:在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的“焓变”
符号:ΔH
单位:kJ/mol 或 kJ ? mol-1
ΔH=H生成物-H反应物
从能量守恒的角度加以分析
反应热:ΔH =H(生成物总能量)-H(反应物总能量)
放热反应(体系内能降低):?H < 0,?H为“-”
吸热反应(体系内能升高):?H > 0,?H为“+”
从化学键的角度加以分析
ΔH=(436+243)-(431+431)=-183 kJ/mol
化学键断裂——吸热 ;化学键形成——放热
【课堂小结】
布置作业
化学试卷《反应热、焓变》
板书设计
一.反应热
符号:Q ; 单位:kJ·mol-1
二、中和反应反应热的测定
1.实验原理:Q = mCΔt
2.中和热:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); △H = -57.3 kJ/mol
三.焓变:在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的“焓变”
符号:ΔH
单位:kJ/mol 或 kJ ? mol-1
ΔH=H生成物-H反应物
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和
教学反
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