化学人教选修四新导学同步课件：第一章-化学反应与能量-第1节-第2课时-

化学选修④·人教版新课标导学第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第2课时热化学方程式中和热的测定1新课情境呈现2课前新知预习3预习自我检测4课堂探究研析5学科核心素养6课堂达标验收7课时作业新课情境呈现阿基米德曾说过，给我一个足够长的杠杆，我可以撬动地球，而化学能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应同时存在着物质变化和能量变化，化学反应中的物质变化可用化学方程式表示，那么用什么方法可以既表示物质变化也表示其能量变化呢？如何建立物质变化和能量变化的定量关系呢？课前新知预习一、热化学方程式1．定义表示参加反应的_______________与____________的关系的化学方程式。2．意义热化学方程式中既表明了化学反应中的_____________变化，也表明了化学反应中的_____________变化。3．热化学方程式的书写原则热化学方程式中各物质前的化学计量数只表示物质的量，不表示_________________，因此，它可以是________数，也可以是________数。对于相同物质参加的化学反应，当化学计量数不同时，其ΔH__________。物质的量反应热物质能量分子个数整分不同二、中和热1．定义在___________溶液中，酸与碱发生中和反应生成_____________________时的反应热叫做中和热。注意：①酸、碱溶液必须为稀溶液。②计量标准必须是生成_________水。对于强酸和强碱的稀溶液反应，中和热基本上是相等的，表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。稀1molH2O1mol2．中和热的测定(1)实验用品。仪器大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、_______________、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、_______________________试剂____________mol·L－1盐酸、__________mol·L－1NaOH溶液温度计环形玻璃搅拌棒0.500.55(2)实验步骤。①设计装置如图。②用一个量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表，并将温度计上的酸用水冲洗干净。③用另一个量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。④把套有盖板的_______________和_______________________放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)，盖好盖板，用_______________________轻轻搅动溶液，测量混合溶液的_________________，记入下表。⑤重复步骤②～④三次。温度计环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒最高温度(3)数据记录及处理。数据记录表起始温度t1/℃温度实验次数HCl溶液NaOH溶液平均值终止温度t2/℃温度差(t2－t1)/℃123(4)计算反应热。①以三次测量所得数据的_______________为计算依据。②为了计算方便，盐酸和NaOH溶液的密度近似为1g·cm－3。忽略实验装置的比热容。③盐酸质量为m1＝50g、NaOH溶液质量为m2＝50g，反应后溶液比热容c＝4.18J·(g·℃)－1，实验中反应放出的热量为(m1＋m2)·c·(t2－t1)＝0.418(t2－t1)kJ，则生成1molH2O时的反应热为：ΔH＝－0.418t2－t10.025kJ·mol－1。平均值预习自我检测1．思考辨析：(1)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ热量。()(2)已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则98%的浓硫酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水的中和热为－57.3kJ/mol。()(3)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－57.3)kJ/mol。()×××(4)一定条件下，将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ/mol。()(5)热化学方程式中化学计量数可以表示分子数也可表示原子数。()解析：(1)，(2)，(3)考查中和热概念(①稀溶液，②1molH2O，③可溶性盐)。(4)反应热描述的是反应物完全反应时放出的热量，所以ΔH的数值应大于38.6。××2．下列说法正确的是()A．书写热化学方程式时，只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可B．凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应C．表明反应放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式D．氢气在氧气中燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－483.6kJ解析：书写热化学方程式时还应注明各物质的聚集状态，A不正确；有的放热反应在点燃或加热时才能发生，B不正确；D中ΔH的数值和单位均错误。C3．(2017·浙江温州瑞安中学高二月考)关于热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(1)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，下列有关叙述不正确的是()A．2molH2完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ·mol－1的热量B．1mo1H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热量C．2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热量D．上述热化学方程式可表示为H2(g)＋12O2(g)===H2O(1)ΔH＝－285.8kJ·mol－1C解析：A项，ΔH为“－”表示放热反应，由2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)，ΔH＝－571.6kJ·mol－1知，2molH2完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热，故A正确；B项，1molH2燃烧放热是2molH2燃烧放热的12，故B正确；C项，热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，故C错误；D项，热化学方程式2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，化学计量数除以2可得，H2(g)＋12O2(g)＝H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，故D正确。故选C。4．已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()A．C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－48.40kJ·mol－1B．C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5517.6kJ·mol－1C．C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝＋5517.6kJ·mol－1D．C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－48.40kJ·mol－1B解析：在25℃、101kPa下，1molC8H18燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为48.40kJ1g×114g＝5517.6kJ。解答该题关键要看三点：5．(2017·湖北仙桃中学高二月考)已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(1)，在做中和反应的反应热测定实验时，应使用的仪器正确的组合是()①天平②量筒③烧杯④滴定管⑤温度计⑥试管⑦酒精灯A．①②④⑤B．②③⑤C．②③④⑦D．全部解析：中和反应的反应热测定实验需要温度计来测定溶液温度，需要烧杯来盛放溶液，需要环形玻璃搅拌棒来搅拌使溶液混合均匀，还需要量筒来量取一定量的酸、碱溶液，所以应使用的仪器正确的组合是②③⑤，B项正确。B课堂探究研析1．定义能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。2．意义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。知识点一热化学方程式3．书写热化学方程式时应注意的问题(1)要在化学方程式的右边标出焓变(ΔH)。(2)由于ΔH与测定条件有关，因此应在ΔH后注明反应温度和压强。在25℃、101kPa下进行的反应，可不注明。(3)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数，一般不用小数。(4)要在物质的化学式后用括号注明反应物和生成物的聚集状态。一般用英文字母g、1和s分别表示物质的气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq表示。(5)注意ΔH的单位：热化学方程式中，反应热ΔH的单位为kJ·mol－1。注意：这里的“mol－1”并不表示某一具体物质，而是表示“1mol反应”，或叫“1mol反应进度”，它是指“1mol特定的反应组合”，这个特定的反应组合因化学方程式中的化学计量数不同而不同。(6)注意可逆反应的ΔH和实际放出热量的区别：不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底时的能量变化。(7)根据焓变的性质，若热化学方程式中各物质前的化学计量数加倍，则ΔH的数值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变。完成下列热化学方程式：(1)NaBH4(s)与水(1)反应生成NaBO2(s)和H2(g)，在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ，该反应的热化学方程式是____________________________________________________________。(2)已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。该反应的热化学方程式为______________________________________________________。(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放热44.4kJ，该反应的热化学方程式是__________________________________________________________________。NaBH4(s)＋2H2O(1)===NaBO2(s)＋4H2(g)ΔH＝－216.0kJ·mol－1AX3(1)＋X2(g)===AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－14CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－1解析：(1)3.8克NaBH4(s)是0.1mol，产生21.6kJ的热量，所以反应的热化学方程式是NaBH4(s)＋2H2O(1)===NaBO2(s)＋4H2(g)ΔH＝－216.0kJ·mol－1。(2)根据题目信息可知，室温时AX3为液态、X2为气体、AX5为固体，其热化学方程式为AX3(1)＋X2(g)===AX5(s)ΔH＝－123.8kJ·mol－1。(3)由题意知，黑色固体是氧化铜，反应为4CuCl＋O2===2CuCl2＋2CuO,1molCuCl反应，放出44.4kJ热量，则4molCuCl反应放出热量177.6kJ，热化学方程式为4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)ΔH＝－177.6kJ·mol－1。〔变式训练1〕写出下列反应的热化学方程式：(1)1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量：_______________________________________________________________