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2019-2020年高中化学第一章化学反应与能量转化第一节化学反应的热效应第1课时学案鲁科版选修【学习目标】1.知道化学反应中能量变化的实质,能说出反应热、放热反应、吸热反应等概念2.明确测定反应热的要点,学会测定反应热的基本原理和方法【学习过程】
一、知识回顾1.化学反应的基本特征一是物质发生了变化,即有生成;二是能量发生了变化,即能量2.化学反应中的能量变化有多种形式,但通常主要表现为的变化因此化学反应分为两类放热反应和吸热反应下列图中,图1表示反应,图2表示反应3.有下列反应
①氧化钙与水反应
②碳酸氢钠受热分解
③硫酸与氢氧化钠溶液混合
④燃烧煤炭取暖
⑤钠与水反应
⑥胆矾受热失去结晶水其中为吸热反应的是,放热反应的是
二、化学反应的反应热1.化学反应中存在两大变化,即变化和变化由于拆开不同的化学键消耗的能量不同,形成不同的化学键释放的也不同,所以化学反应中总会伴随有的变化,最终的反应结果表现为吸收能量或放出能量2.化学反应中的能量变化有多种形式,但通常主要表现为的变化因此化学反应分为两类1放热反应的化学反应2吸热反应的化学反应3.反应热的概念当化学反应在一定的温度下进行时,反应所的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称为反应热1表示方法用符号Q表示;Q0,;Q0,2单位或
三、反应热的测定1.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成_H2O,这时的反应热就是中和热表达式2.实验探究根据实验步骤,测出氢氧化钠与盐酸、氢氧化钾与盐酸、氢氧化钠与硝酸三个反应的反应前后的温度值,领会量热计的使用过程1实验目的测定反应的反应热,体验化学反应的热效应2实验原理酸碱中和反应是放热反应,利用一定质量的酸和碱发生反应,测出反应前后溶液差,再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的,根据公式计算Q=-c·m·Δt,其中c=
4.18J·g-1·℃-1,m为酸碱溶液的,Δt=t2-t1,t是酸溶液温度与碱溶液温度的值然后换算成生成1molH2O放出的能量即可3实验步骤
①制作简易的量热器
②用量筒准确量取反应溶液,准确测量温度精确到
0.1℃
③将溶液混合反应,记录终止温度
④重复实验步骤
②、
③三次实验起始温度t1/°C终止温度t2/°C温度差t2-t1/°C反应热Q/JHCl与NaOHHCl与KOHHNO3与NaOH4数据处理根据实验数据计算反应热为了使计算简便一些,我们近似地认为
①
1.0mol·L-1盐酸和
1.0mol·L-1NaOH溶液的密度都是1g·cm-3,所以可求出盐酸的质量m
1、NaOH溶液的质量m2
②中和后生成的溶液的比热容c=
4.18J·g-1·℃-1,则100mL
1.0mol·L-1盐酸与100mL
1.0mol·L-1NaOH溶液发生中和反应时放出的热量可根据公式Q=-c·m1+m2·t2-t1求出导学案参考答案
一、
1.新物质吸收能量或放出
2.热量放热吸热
3.
②⑥①③④⑤
二、
1.物质能量能量能量
2.热量
(1)放出热量
(2)吸收热量
3.释放或吸收
(1)反应吸热反应放热
(2)J·mol-1kJ·mol-1
三、
1.1molH+aq+OH-aq===H2OlΔH=-
57.3kJ·mol-1H+aq+OH-aq===H2OlΔH=-
57.3kJ·mol-
12.
(1)强酸与强碱
(2)温度质量质量和平均
(3)
(4)
3.
(1)
(2)
(3)
(4)检测题
1.实验室制取下列气体的反应为放热反应的是 A.由无水醋酸钠制CH4B.由乙醇制C2H4C.由电石制C2H2D.由碳酸钙受热分解制CO
22.已知在相同状况下,同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量下列说法正确的是 A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应B.水分解产生氢气和氧气时放出能量C.相同状况下,反应2SO2+O2===2SO3是一个放热反应,则反应2SO3===2SO2+O2是一个吸热反应D.氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量
3.属于吸热反应的是()
①碳与二氧化碳化合
②生石灰与水反应生成熟石灰
③Zn稀硫酸反应
④氯酸钾分解制氧气
⑤BaOH2·8H2O与NH4Cl反应
⑥甲烷与氧气的燃烧.A.
①④B.
②③C.
①④⑤D.
①②④
4.下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是()A.芒硝晶体Na2SO4·10H2O白天在阳光下曝晒后失水、分解吸热,夜里重新结晶放热,实现了太阳能转化为化学能继而转化为热能B.将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在富氧条件下,经过缓慢、复杂、充分的氧化反应最终生成沼气,从而有效利用生物质能C.生活、生产中大量应用氢能源,首先要解决由水制备氢气的能耗、氢气的储存和运输等问题D.垃圾焚烧处理厂把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能,减轻了垃圾占地给城市造成的压力,改善了城市的环境下列对于太阳能、生物质能和氢能的利用的说法不正确的是
5.50mL
0.50mol·L-1盐酸与50mL
0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热试回答下列问题1大小烧杯间填满碎纸条的作用是_________________________________________2大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将________填“偏大”、“偏小”或“无影响”结合日常生活的实际该实验在______中进行效果更好3实验中改用60mL
0.50mol·L-1盐酸与50mL
0.55mol·L-1NaOH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”,所求中和热________填“相等”或“不相等”,简述理由_____________________________________________________________4用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________;用50mL
0.5mol·L-1NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会______________________均填“偏大”、“偏小”或“无影响”参考答案
1.【解析】A项、B项、D项都需要持续加热,不是放热反应,只有C项是放热反应【答案】C
2.【解析】由题意可以推测,如果一个反应过程放出能量,那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量,所以C正确;另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气反应都是放出能量的反应,与它们相反的反应水、氯化氢和Al2O3的分解都应该是吸收能量的反应,故A、B、D错误【答案】C
3.【解析】
①碳与二氧化碳化合生成CO是吸热反应;
②生石灰与水反应生成熟石灰是放热反应;
③Zn稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,是放热反应;
④氯酸钾分解制氧气是吸热反应;
⑤BaOH2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应;
⑥甲烷与氧气的燃烧是放热反应,答案选C
①碳与二氧化碳化合生成CO是吸热反应;
②生石灰与水反应生成熟石灰是放热反应;
③Zn稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,是放热反应;
④氯酸钾分解制氧气是吸热反应;
⑤BaOH2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应;
⑥甲烷与氧气的燃烧是放热反应,答案选C【答案】C
4.【解析】A、芒硝在白天光照下失水,是太阳能转化为化学能,晚上重新结晶放热,是化学能转化成热能,故A说法正确;B、生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,在厌氧条件下进行,故B说法错误;C、氢能源开发利用过程中需要解决的课题是探索廉价制氢气的方法和怎样解决氢气的贮存运输问题,故C说法错误;D、利用垃圾发电可将生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能等,故D说法正确【答案】B
5.【解析】要掌握实验操作要点
①量热计保温效果要好;
②酸碱溶液的浓度要小;
③酸碱一方要过量;
④操作迅速准确,减少热量损失;
⑤及时准确记录数据中和热是在稀溶液中,1molH+和1molOH-发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量,强酸与强碱反应的实质是H++OH-===H2O,计算出来的中和热是相同的【答案】1减少实验过程中的热量损失 2偏小 保温杯 3不相等 相等 因中和热是在稀溶液中,1molH+和1molOH-发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量,与酸碱的用量无关 4偏小 偏小。