热化学方程式 中和热

第一节 化学反应与能量的变化

第二课时 热化学方程式 中和热

课程标准：能进行有关反应热的简单计算。

教学目标

知识与技能：（1）认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。

（2）初步定量地探讨质与能的关系，会进行相关的简单计算。

过程与方法：

（1）通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力

（2）培养学生科学的学习方法，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力。 情感、态度与价值观：

激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点。

教学重难点 ：热化学方程式的书写

教材分析及处理：热化学方程式是反应热计算的基础，要求学生较好地掌握。为了提高学生学习的积极性，教科书采用启发式的编写方法，让学生自己分析探讨热化学方程式的书写规则，得出结论后再与章末的“归纳与整理”对照更正，作为自己学习与归纳能力的一次测试。 学情分析：通过前一节课的学习，学生已经知道了化学反应中不仅是物质的转变，同时还伴随着能量变化，对化学键的理解进一步深入，并且，通过拓展练习深化理解了与反应热大小有关的因素，这都为本节热化学方程式的学习奠定了坚实的基础。但对于热化学方程式中每摩尔的理解还是有一定难度的。

教学方法：启发式、实验探究

[教学过程]

[导入]什么是化学反应热？如何表示？如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化？下面我们来学习热化学方程式。

[板书]二、热化学方程式(thermochemical equation)

1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。 例：H 2(g)＋I 2

(g)

[投影]例：H 2(g)＋ 2HI(g)；△H=－14.9 kJ/mol 11O 2(g) = H2O(g)；△H=-241.8 kJ/mol，表示 lmol气态 H2和mol 气态 22

1O 2反应生成 lmol水蒸气，放出 241.8kJ的热量。(在 101kPa和 25℃时) H2(g)十O 2 (g)2

1＝H 2O(l)；△H=-285.8kJ/mol，表示lmol 气态H 2与mo 气态O 2反应在101 kPa和 25℃时，生2

成lmol 液态水，放出285.8kJ 的热量。

[小结]描述在一定条件下，一定量某状态下的物质，充分反应后所吸收或放出热量的多少。 ［讲］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。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢？

[板书]2．书写热化学方程式的注意事项：

［讲］与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点：

［学生活动］阅读教材归纳、总结

[板书] (1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其△H 不同。

[讲]但中学化学中所用的△H 的数据，一般都是在101 kPa和 25℃时的数据，因此可不特别注明。但需注明△H 的“＋”与“－”。热化学方程式一般不要求写条件

[投影]例如：H 2(g)＋

△H=-285.8kJ/mol

［讲］从上述两个热化学方程式可看出，lmol H 2反应生成H 2O(l)比生成H 2O(g)多放出44kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同？ 11O 2(g) = H2O(g)；△H=-241.8 kJ/mol H2(g)十O 2 (g)＝H 2O(l)；22

[板书](2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。

［讲］通常气体用“g ”、液体用”l ”、固体用“s ”、溶液用“aq ”，且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”。

[投影]例如：H 2(g)+C12(g) = 2HCl(g)；△H=-184.6 kJ/mol 11H 2(g)+ Cl 2(g) = HCl(g)；△H ＝－92.3 kJ/mol 22

[板书](3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数 也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同。 ［讲］我们还需要注意的是，热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是否真正完成。△H 与反应完成的物质的量有关，而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少，并不表示物质的分子数或原子数，所以化学计量数必须与△H 相对应，如果化学计量数加倍，则△H 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。

[板书]4．热化学方程式的应用

[点击试题]已知在25℃，101kPa 下，1g C 8H 18(辛烷) 燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48. 40kJ 热量．表示上述反应的热化学方程式正确的是

25O 2(g ) =8CO 2(g ) +9H 2O (g ) ；△H ＝－48. 40kJ/mol 2

25C H (1) +O 2(g ) =8CO 2(g ) +9H 2O (1) ；△H ＝－5518kJ/mol B ．8182

25C H (1) +O 2(g ) =8CO 2(g ) +9H 2O (1) ；△H ＝+5518kJ/mol C ．8182 A．C 8H 18(1) +

D ．2C 8H 18(1) +25O 2(g ) =16CO 2(g ) +18H 2O (1) ；△H ＝－11036kJ/mol

答案 BD

［实践活动］中和反应反应热的测定

［投影］一、实验原理

［讲］中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol H2O 时的反应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。

［回顾］必修2第二章30页关于“中和热”的内容：

酸与碱发生中和反应生成1mol H2O 时所释放的热量称为中和热。

实验2-3：在50mL 烧杯中加入20mL 2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL 2mol/L NaOH 溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。

数据处理：△H ＝Q/n＝cm △t/n

其中：c ＝4.18J/(g·℃) ，m 为酸碱溶液的质量和，△t ＝t 2－t 1，t 1是盐酸温度与NaOH 溶液温度的平均值，n 为生成水的物质的量。

［投影］二、实验操作

［讨论］上述实验装置和操作存在哪些问题？——热量的散失

［投影］

［问］课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些

目的是什么？

1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、

热量的散失。

［思考与交流］课本第5页实验用品，想一想，每件

NaOH 溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？

为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH 中和，采用碱稍过量。

［讲］阅读课本第5页实验步骤，强调下列问题

［投影］注意事项：

1、为了保证0.50mol · L的盐酸完全被NaOH 中和，采用0.55mol ·L NaOH 溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。

2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。

3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。

4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。

5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 －1－1改进？改进的都是为了减少用品的用途，

6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。

操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。

［投影］三、数据处理

1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据 (t2－t 1) ＝

思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？

2、计算反应热：△H ＝Q/n＝cm △t/n。

其中：c ＝4.18J/(g·℃) ，m ＝m 1＋m 2＝100g ，△t ＝(t2－t 1) ＝ ，

n ＝0.50mol · L×0.50mL ＝0.025mol 。△H ＝

［总结］化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。 －1

［随堂练习］

1、下列说法不正确的是( A )

A 、放热反应不需加热即可发生

B 、化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等

C 、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应

D 、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关

2、已知 （1）H 2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol

（2）2H 2( g )＋O 2 ( g ) ＝2H 2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol

（3） H2 ( g )＋1/2 O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol

（4） 2H2 ( g )＋O 2 ( g ) ＝2H 2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol

则a 、b 、c 、d 的关系正确的是 。

A 、ad>0 C、2a=b0

3、沼气是一种能源，它的主要成分是CH 4。0.5 mol CH4 完全燃烧生成CO 2和H 2O 时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是

A 、2CH 4( g )＋4O 2( g )＝2CO 2( g )＋4H 2O ( l ) ΔH = +890 kJ/mol

B 、CH 4＋2O 2＝CO 2＋H 2O ΔH = －890 kJ/mol

C 、 CH4 ( g )＋2 O2 ( g ) ＝ CO2 ( g ) ＋ 2 H2O ( l ) ΔH = －890 kJ/mol

D 、 1/2CH4 ( g )＋O 2 ( g ) ＝ 1/2CO2 ( g ) ＋ H2O ( l ) ΔH = -890 kJ/mol 1 1mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；2 1mol Cl2分子中化学键4、已知○○

3由H 原子和Cl 原子形成1 mol HCl 分子时释放431 kJ的能量。断裂时需要吸收243 kJ ○

下列叙述正确的是( )

A 、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2 (g) + Cl2(g) == 2HCl (g)

B、氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH==183 kJ/mol

C、氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH==--183 kJ/mol

D、氢气和氯气反应生成1mol 氯化氢气体，反应的ΔH==--183 kJ/mol