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)，能說出反應(yīng)熱、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)等概念。 2．明確測定反應(yīng)熱的要點(diǎn)，學(xué)會測定反應(yīng)熱的基本原理和方法。 【學(xué)習(xí)過程】 一、知識回顧 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：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： (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，反應(yīng)所 的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱為反應(yīng)熱。 (1)表示方法：用符號Q表示；Q>0， ；Q<0， 。 (2)單位： 或 。 三、反應(yīng)熱的測定 1．在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 _H2O，這時的反應(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，測出氫氧化鈉與鹽酸、氫氧化鉀與鹽酸、氫氧化鈉與硝酸三個反應(yīng)的反應(yīng)前后的溫度值，領(lǐng)會量熱計(jì)的使用過程。 (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y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制作簡易的量熱器。 ②用量筒準(zhǔn)確量取反應(yīng)溶液，準(zhǔn)確測量溫度(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)是一個放出能量的反應(yīng) B．水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣時放出能量 C．相同狀況下，反應(yīng)2SO2＋O2===2SO3是一個放熱反應(yīng)，則反應(yīng)2SO3===2SO2＋O2是一個吸熱反應(yīng) D．氯化氫分解成氫氣和氯氣時放出能量 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. 下列對于太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用的說法不正確的是（ ） A. 芒硝晶體(Na2SO410H2O)白天在陽光下曝曬后失水、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、氫氣的儲存和運(yùn)輸?shù)葐栴} 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。 下列對于太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用的說法不正確的是 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)，通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。試回答下列問題： (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)，測得的中和熱的數(shù)值會________；用50 mL 0.5 molL－1 NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會______________________(均填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 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，如果一個反應(yīng)過程放 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說法正確；B、生物質(zhì)能就是太陽能以化學(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說法錯誤；C、氫能源開發(fā)利用過程中需要解決的課題是探索廉價制氫氣的方法和怎樣解決氫氣的貯存運(yùn)輸問題，故C說法錯誤；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??；③酸堿一方要過量；④操作迅速準(zhǔn)確，減少熱量損失；⑤及時準(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)算出來的中和熱是相同的。 【答案】(1)減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失　(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時所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)　(4)偏小　偏小