2019-2020年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時(shí)學(xué)案魯科版.doc

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2019-2020年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1課時(shí)學(xué)案魯科版 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì)，能說(shuō)出反應(yīng)熱、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)等概念。 2．明確測(cè)定反應(yīng)熱的要點(diǎn)，學(xué)會(huì)測(cè)定反應(yīng)熱的基本原理和方法。 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 一、知識(shí)回顧 1．化學(xué)反應(yīng)的基本特征：一是物質(zhì)發(fā)生了變化，即有 生成；二是能量發(fā)生了變化，即 能量。 2．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有多種形式，但通常主要表現(xiàn)為 的變化。因此化學(xué)反應(yīng)分為兩類(lèi)：放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。下列圖中，圖1表示 反應(yīng)，圖2表示 反應(yīng)。 3．有下列反應(yīng)：①氧化鈣與水反應(yīng) ②碳酸氫鈉受熱分解 ③硫酸與氫氧化鈉溶液混合 ④燃燒煤炭取暖 ⑤鈉與水反應(yīng) ⑥膽礬受熱失去結(jié)晶水 其中為吸熱反應(yīng)的是 ，放熱反應(yīng)的是 。 二、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 1．化學(xué)反應(yīng)中存在兩大變化，即 變化和 變化。由于拆開(kāi)不同的化學(xué)鍵消耗的能量不同，形成不同的化學(xué)鍵釋放的 也不同，所以化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨有 的變化，最終的反應(yīng)結(jié)果表現(xiàn)為吸收能量或放出能量。 2．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有多種形式，但通常主要表現(xiàn)為 的變化。因此化學(xué)反應(yīng)分為兩類(lèi)： (1)放熱反應(yīng)： 的化學(xué)反應(yīng)。 (2)吸熱反應(yīng)： 的化學(xué)反應(yīng)。 3．反應(yīng)熱的概念：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所 的熱量稱(chēng)為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)為反應(yīng)熱。 (1)表示方法：用符號(hào)Q表示；Q>0， ；Q<0， 。 (2)單位： 或 。 三、反應(yīng)熱的測(cè)定 1．在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 _H2O，這時(shí)的反應(yīng)熱就是中和熱。 表達(dá)式： 。 2．實(shí)驗(yàn)探究：根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)出氫氧化鈉與鹽酸、氫氧化鉀與鹽酸、氫氧化鈉與硝酸三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)前后的溫度值，領(lǐng)會(huì)量熱計(jì)的使用過(guò)程。 (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定 反應(yīng)的反應(yīng)熱，體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)。 (2)實(shí)驗(yàn)原理 酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，利用一定質(zhì)量的酸和堿發(fā)生反應(yīng)，測(cè)出反應(yīng)前后溶液 差，再根據(jù)參加反應(yīng)的酸溶液和堿溶液的體積求出混合溶液的 ，根據(jù)公式計(jì)算：Q＝－cmΔt，其中：c＝4.18 Jg－1 ℃－1，m為酸堿溶液的 ，Δt＝t2－t1，t是酸溶液溫度與堿溶液溫度的 值。然后換算成生成1 mol H2O放出的能量即可。 (3)實(shí)驗(yàn)步驟 ①制作簡(jiǎn)易的量熱器。 ②用量筒準(zhǔn)確量取反應(yīng)溶液，準(zhǔn)確測(cè)量溫度(精確到0.1℃)。 ③將溶液混合反應(yīng)，記錄終止溫度。 ④重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②、③三次。 實(shí)驗(yàn) 起始溫度t1/C 終止溫度t2/C 溫度差(t2－t1)/C 反應(yīng)熱Q/J HCl與NaOH HCl與KOH HNO3與NaOH (4)數(shù)據(jù)處理 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)熱。 為了使計(jì)算簡(jiǎn)便一些，我們近似地認(rèn)為： ①1.0 molL－1鹽酸和1.0 molL－1 NaOH溶液的密度都是1 gcm－3，所以可求出鹽酸的質(zhì)量m1、NaOH溶液的質(zhì)量m2。 導(dǎo)學(xué)案參考答案 一、 1. 新物質(zhì) 吸收能量或放出 2. 熱量 放熱 吸熱 3. ②⑥ ①③④⑤ 二、 1. 物質(zhì) 能量 能量 能量 2. 熱量（1）放出熱量（2）吸收熱量 3. 釋放或吸收（1）反應(yīng)吸熱 反應(yīng)放熱（2）Jmol－1 kJmol－1 三、 1. 1mol H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 2. （1）強(qiáng)酸與強(qiáng)堿 （2）溫度 質(zhì)量 質(zhì)量和 平均 （3）（4）3. （1）（2）（3）（4） 檢測(cè)題 1. 實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體的反應(yīng)為放熱反應(yīng)的是(　　) A．由無(wú)水醋酸鈉制CH4 B．由乙醇制C2H4 C．由電石制C2H2 D．由碳酸鈣受熱分解制CO2 2. 已知在相同狀況下，同一化學(xué)鍵斷裂需要吸收的能量等于形成該化學(xué)鍵放出的能量。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電解熔融的Al2O3可以制得金屬鋁和氧氣，該反應(yīng)是一個(gè)放出能量的反應(yīng) B．水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣時(shí)放出能量 C．相同狀況下，反應(yīng)2SO2＋O2===2SO3是一個(gè)放熱反應(yīng)，則反應(yīng)2SO3===2SO2＋O2是一個(gè)吸熱反應(yīng) D．氯化氫分解成氫氣和氯氣時(shí)放出能量 3.屬于吸熱反應(yīng)的是（ ） ①碳與二氧化碳化合 ②生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰 ③Zn稀硫酸反應(yīng) ④氯酸鉀分解制氧氣 ⑤Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng) ⑥甲烷與氧氣的燃燒． A. ①④ B. ②③ C. ①④⑤ D. ①②④ 4. 下列對(duì)于太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用的說(shuō)法不正確的是（ ） A. 芒硝晶體(Na2SO410H2O)白天在陽(yáng)光下曝曬后失水、分解吸熱，夜里重新結(jié)晶放熱，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能繼而轉(zhuǎn)化為熱能 B. 將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中，在富氧條件下，經(jīng)過(guò)緩慢、復(fù)雜、充分的氧化反應(yīng)最終生成沼氣，從而有效利用生物質(zhì)能 C. 生活、生產(chǎn)中大量應(yīng)用氫能源，首先要解決由水制備氫氣的能耗、氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題 D. 垃圾焚燒處理廠把大量生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能，減輕了垃圾占地給城市造成的壓力，改善了城市的環(huán)境。 下列對(duì)于太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用的說(shuō)法不正確的是 5. 50 mL 0.50 molL－1鹽酸與50 mL 0.55 molL－1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。試回答下列問(wèn)題： (1)大小燒杯間填滿碎紙條的作用是_________________________________________。 (2)大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。結(jié)合日常生活的實(shí)際該實(shí)驗(yàn)在______中進(jìn)行效果更好。 (3)實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 molL－1鹽酸與 50 mL 0.55 molL－1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和熱________(填“相等”或“不相等”)，簡(jiǎn)述理由_____________________________________________________________。 (4)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)________；用50 mL 0.5 molL－1 NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)______________________(均填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。 參考答案 1. 【解析】A項(xiàng)、B項(xiàng)、D項(xiàng)都需要持 續(xù)加熱，不是 放熱反應(yīng)，只有C項(xiàng)是放熱反應(yīng)。 【答案】C 2. 【解析】由題意可以推測(cè)，如果一個(gè)反應(yīng)過(guò)程放 出能量，那么使該反應(yīng)向反方向進(jìn)行則需要吸收能量，所以C正確；另外氫氣和氧氣反應(yīng)、氫氣和氯氣反應(yīng)、鋁和氧氣反應(yīng)都是放出能量的反應(yīng)，與它們相反的反應(yīng)：水、氯化氫和Al2O3的分解都應(yīng)該是吸收能量的反 應(yīng)，故A、B、D錯(cuò)誤 【答案】C 3. 【解析】①碳與二氧化碳化合生成CO是吸熱反應(yīng)；②生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰是放熱反應(yīng)；③Zn稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，是放熱反應(yīng)；④氯酸鉀分解制氧氣是吸熱反應(yīng)；⑤Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；⑥甲烷與氧氣的燃燒是放熱反應(yīng)，答案選C。 ①碳與二氧化碳化合生成CO是吸熱反應(yīng)；②生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰是放熱反應(yīng)；③Zn稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，是放熱反應(yīng)；④氯酸鉀分解制氧氣是吸熱反應(yīng)；⑤Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；⑥甲烷與氧氣的燃燒是放熱反應(yīng)，答案選C。 【答案】C 4. 【解析】A、芒硝在白天光照下失水，是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，晚上重新結(jié)晶放熱，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，故A說(shuō)法正確；B、生物質(zhì)能就是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量，將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中，在厭氧條件下進(jìn)行，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C、氫能源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中需要解決的課題是探索廉價(jià)制氫氣的方法和怎樣解決氫氣的貯存運(yùn)輸問(wèn)題，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D、利用垃圾發(fā)電可將生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能等，故D說(shuō)法正確。 【答案】B 5. 【解析】要掌握實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)：①量熱計(jì)保溫效果要好；②酸堿溶液的濃度要?。虎鬯釅A一方要過(guò)量；④操作迅速準(zhǔn)確，減少熱量損失；⑤及時(shí)準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。中和熱是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)所放出的熱量，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H＋＋OH－===H2O，計(jì)算出來(lái)的中和熱是相同的。 【答案】(1)減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失　(2)偏小　保溫杯　(3)不相等　相等　因中和熱是在稀溶液中，1 mol H＋和1 mol OH－發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)所放出的熱量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)　(4)偏小　偏小