【化学】鲁科版选修4《化学反应原理》教案：1.1《化学反应的热效应》(第1课时)

教案

第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应

知识与技能：通过反应热定义的学习，了解反应热效应的定量描述与反应条件有关；通过中和热的实验，了解反应热效应的定量测定原理和方法；通过反应焓变定义的学习，了解反应热和反应焓变的关系；通过热化学方程式的学习，了解热化学方程式的意义，了解燃烧热的概念，体会热力学的严谨性；通过盖斯定律求算反应焓变，了解反应焓变与变化途径无关，仅仅与状态有关；通过键能的变化求算反应焓变，了解物质的结构与其能量变化的关系。

过程与方法：通过反应热定义的学习，理解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得的信息进行处理；通过反应焓变概念的学习，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念；通过盖斯定律求算反应焓变的过程，体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。

情感态度与价值观：体会实验成功的喜悦，感悟科学探究的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度；体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度。

教学重点：反应热概念的含义；热化学方程式的正确书写；热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。

教学难点：反应焓变的计算

课时安排：共五课时(新课3课时 复习练习2课时)

教学过程： 第一课时

【引入新课】从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的 生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。通过过去对化学的学习，我们知道在化学反应中，化学能可以与多种形式的能量发生转化，其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。因此可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。 【板书】第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应 【投影】

教案

【提问】常见的放热反应和吸热反应有哪些类型？ 【学生】常见的放热反应：

①活泼金属与水或酸的反应 ②酸碱中和反应 ③燃烧反应 ④多数化合反应 常见的吸热反应： ①多数分解反应，如CaCO3

高温

CaO+CO2↑

②2NH4Cl（s）+Ba(OH)2·8H2O（s）＝BaCl2+2NH3 ↑+10H2O ③C(s)+H2O(g)

高温

CO+H2 ④CO2+C

高温

2CO

【讲解】注意：化学反应是放热还是吸热，与反应条件（加热或不加热）没有关系。放热反应和吸热反应我们还可以借助下面的图像来理解。 【投影】

吸热反应

放热反应

【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是（ AC ） A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化 C.一般地说，吸热反应加热后才能发生

D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关

【讲解】为了定量描述化学反应中释放或吸收的热能，化学上把化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称之为该温度下的热效应，简称反应热。 【板书】一、化学反应的反应热 （一）反应热

1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。

2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量. 3、符号： Q>0 反应放热

教案

Q Q<0 反应吸热

4、获得Q值的方法：（1）实验测量法 （2）理论计算法

【讲解】反应热可以根据反应的类型分为多种，比如中和反应放出的热量叫中和热，燃烧反

应放出的热量为燃烧热等等。

【板书】 ①中和热

5、反应热的分类：②燃烧热 ③生成热……

【讲解】下面我们来看看什么是中和热和如何进行中和热的测定。 【板书】（二）中和热

1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。 【投影】理解要点：

①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。

②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。

③生成1mol水，中和反应的实质是H和OH化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。 ④放出的热量：57.3kJ/mol

【板书】2、中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；Q=-57.3kJ

【练习】1、已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△ H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。

（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________kJ的热量。 （2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出____________kJ的热量。 【练习】2、为了减小误差，某同学在实验中两次测定中和热。第一次用50mL0.5mol L—1的盐酸和50mL0.5mol L—1NaOH溶液，第二次是用100mL0.5mol L—1的盐酸和100mL0.5mol L—

1

+

—

的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果 （相等或者不相等）。

【讲解】我们来看看中和热的测量及有关问题。 【阅读】指导学生阅读课本P3页，完成： 1、测定中和热的仪器； 2、测定中和热的原理；

3、测定中和热中应该要注意哪些问题？ 【视频】中和热的测定。 【板书】3、中和热的测量

（1）仪器：量热计（环形玻璃搅拌棒、温度计、烧杯）

教案

【投影】

【板书】（2）原理：Q= —C(T2—T1) (C为热容) 或Q= —C m (T2—T1)（C为比热容） 中和热：Q=

Q—mC(T2—T1)

= n(H2O)n(H2O)

【讲解】根据单位判断到底是热容还是比热容。 【板书】（3）步骤： 【投影】步骤： 1）组装量热器

在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平(防止热量扩散到周围的空气中，造成误差)。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。 2）药品取用

用一个量筒最取50 mL 1.0 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。用另一个量筒量取50 mL 1.0mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 3）酸碱混合

把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意不要洒到外面）。立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒上下轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。 4）数据处理 5）重复以上实验两次

【提问】我们测得中和热为52.5kJ，小于57.3kJ，你们认为造成误差的原因可能有哪些？ 【交流与讨论】学生汇报讨论的结果。 【投影】产生误差的原因有：

（1）量取溶液的体积有误差 （2）药品的选用不当引起的误差

（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

（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）测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 【提问】 （1）大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？ （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？ （3） 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？

（4） 有人建议用50mL1.1mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为

教案

什么？

【答案】（1）减少热量损失 （2）减少热量损失

（3）不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大 （4）可以保证盐酸完全反应。使测得的热量更加准确。

【练习】3、50ml0.50mol·L盐酸与50mL0.55mol·LNaOH溶液在如下图所 示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可 计算中和热。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。 （2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。

-1

-1

-1

-1

（3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （4）实验中该用60mL0.50mol·L盐酸跟50mL0.55mol·LNaOH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”），简述理由： 。

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述验，测得的放出的热量数值可能会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【小结】小结本节课的内容。 【作业】完成练习册中的有关练习

【板书设计】第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应 一、化学反应的反应热 （一）反应热

1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。

2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量. 3、符号： Q>0 反应放热

Q

Q<0 反应吸热

4、获得Q值的方法：（1）实验测量法 （2）理论计算法 ①中和热 5、反应热的分类：②燃烧热

③生成热……

（二）中和热

1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol水时的反应热叫做中和热。 2、中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)；Q=-57.3kJ

教案

3、中和热的测量

（1）仪器：量热计（环形玻璃搅拌棒、温度计、烧杯）

（2）原理：Q= —C(T2—T1) (C为热容) 或Q= —C m (T2—T1)（C为比热容） 中和热：Q= （3）步骤

Q—mC(T—T)

= n(H2O)n(H2O)

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