鲁科版-化学反应原理-第1章化学反应与能量转化-第1节化学反应的热效应公开课比赛一等奖

《第一章化学反应与能量变化》《化学反应的热效应》第一课时导学案一、课标三维定向（一）知识与技能（1）了解化学反应中能量变化的实质，理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。（2）明确测定反应热的要点，测定反应热的基本原理和方法。（3）能熟练书写热化学方程式，能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算（二）过程与方法（1）通过化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应的实质。且会利用量热计测定反应热。（2）能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义，能熟练书写热化学方程式。（3）掌握盖斯定律，并能进行有关发应热的计算。（三）情感态度与价值观通过常见的化学反应的热效应，结合物质的结构，体会化学反应的实质，感受化学反应中的能量变化及能源危机，培养学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，感受化学世界的奇妙，培养创新精神和实践能力。二、学习重难点1.理解放热反应和吸热反应的实质。2．熟练书写热化学方程式。3．掌握盖斯定律，并会计算反应的焓变。第一课时化学反应的反应热一、自主学习问题一、什么是反应热？反应热是怎样表示反应过程中热量变化的？确定一个反应的反应热通常有哪些方法？（1）化学上规定，当化学反应在下进行时，反应所或的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称，通常用符号表示。（2）反应热时，反应热（Q）为正值；反应热时，反应热（Q）为负值。（3）确定某一反应的反应热通常方法有用测定的实验方法和通过理论计算来求得。问题二、什么是放热反应和吸热反应？试从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析放热反应和吸热反应的实质？常见的放热反应和吸热反应有哪些？（1）①的化学反应为放热反应，这是一个把能量转化为热能等而被释放出来的过程。如等。②热量的化学反应为吸热反应，这是一个把热能等转化为能量被“贮存”起来的过程。如：灼等。（2）从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析：反应物所具有的能量反应物所具有的能量小于热反应大于热反应生成物所具有的能量生成物所具有的能量（3）①常见的放热反应有：Ⅰ.活泼金属与酸或水的反应。如：。Ⅱ.酸碱中和反应。如：。Ⅲ.燃烧反应。如：。Ⅳ.大多数的化合反应。如：。②常见的吸热反应有：Ⅰ.大多数的分解反应。如：。Ⅱ.大多数持续加热或高温的反应。如：。Ⅲ.Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应[要点强化指导]：（1）反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。有的放热反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，只是断裂旧的化学键所需要能量而已，但它仍是放热反应，如：合成氨的反应，铁与硫的反应等。（2）化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来，也有其它形式的能量，如：光能、电能等，但通常是以热能的形式表现出来的。例题1：下列说法正确的是（）A．物质发生化学反应都伴随着能量变化B．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总内能量一定不同D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量针对性练习：1．吸热反应一定是（）A．释放能量B．储存能量C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．反应物的总能量高于生成物的总能量2．下列说法正确的是（）A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．放热的反应常温下一定很易发生C．反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。D．吸热反应在一定的条件下也能发生问题三、测定中和热的实验1．测定中和反应的反应热实验的要点：①；②；③；④；⑤。[要点强化指导]：实验探究（1）测定中和热的实验中酸碱溶液一定用稀溶液的原因是：酸和碱的电离是吸热过程，在稀溶液中强酸与强碱已经完全电离，不会影响产生水的反应所产生的热量测定。另外，稀溶液的比热接近于水，密度与水相差不大，在粗略计算时误差小。同时，也不能太稀，因温度改变量太小，测量时很困难，且测得的误差很大。（2）简易的量热计（如图所示）中大小烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。（3）实验时酸或碱一方略过量反原因是使另一方完全反应生成水。（4）不同的强酸与强碱之间的反应，若它们的体积和氢离子的浓度值相同，所测得反应热也相同。因为参加反应的物质都是强酸与强碱，它们在水中是完全电离的，它们所发生的反应都是H＋＋OH－＝H2O，且它们所含的H＋和OH－的物质的量相同，产生的水的量也相同，所以测定的反应热也就相同。例题2：40mL2mol/L的NaOH溶液和40mL2mol/L的盐酸在19℃时混合，混合后测得溶液的温度为℃。求反应的中和热[混合后溶液的比热容c=J/（g·℃）]。针对性练习：3.在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确组合是（）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4．50mLmol/L盐酸与50mLmol/LNaOH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：大小烧杯间填满碎纸条的作用是。（3）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该在中进行效果更好。（4）实验中改用60mLmol/L盐酸与50mLmol/LNaOH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。（5）用相同浓度、相同体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）；用50mLmol/LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会（填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）。二、课堂练习达标1．下列说法不正确的是（）A．化学反应可分为吸热反应和放热反应B．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成C．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来D．放热反应发生时不需加热2．下列过程属于放热反应的是（）A．在生石灰中加水B．硝酸铵溶于水C．浓硫酸加水稀释D．用石灰石煅烧石灰3．（2006·上海）下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水4．在一个小烧杯里，加入20gBa（OH）2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后加入10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒搅拌。（1）实验中玻璃棒的作用是。（2）实验中观察到的现象有、和反应混合物成糊状。反应混合物成糊状的原因。（3）通过现象，说明该反应属于热反应。这是由于反应物总能量（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量。（4）写出有关的化学方程式。5．下列叙述正确的是（）A．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量B．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是低于生成物的总能量C．物质发生化学反应都伴随着能量变化D．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化6．已知反应：X＋Y＝M＋N为放热反应，对该反应的说法正确的是（）7．已知单质铁和硫粉反应时需用酒精灯加热，反应方能开始，但在铁粉和硫粉开始反应后，把酒精灯撤去反应仍可进行完全。则此反应为反应（填“放热”、“吸热”）。原因是。8．如右图所示，把试管放入盛有25℃澄清饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题：（1）实验中观察到的现象有。（2）产生上述实验现象的原因是。（3）写出有关的离子方程式。（4）由实验可知，MgCl2和H2的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”）镁条和盐酸的总能量。（5）如将本题中“25℃澄清饱和石灰水”换成“20℃的碳酸饮料”进行探究实验，实验中观察到的另一现象是。其原因是。

参考答案例题1：〖思路点拨〗：该题主要考查对化学反应中的能量变化的理解与应用。物质发生化学反应总是伴随能量变化，反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小。解析：物质发生化学反应总是伴随能量变化，伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，物质发生物理变化也都伴有能量变化。在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量总是不等，当前者大于后者，化学反应为放热反应；前者小于后者，化学反应为吸热反应。答案：AC针对性练习：1．解析：吸热反应是一个把热能等转化为物质内部的能量被“贮存”起来的过程，造成反应物的总能量低于生成物的总能量。答案：BC2．解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始需要加热的反应，可能是吸热反应，也可能是放热反应。吸热反应开始加热，反应后需不断的加热才能使反应继续进行下去；放热反应开始加热，反应后会放出一定的热量，此热量比较大，可使反应维持下去，反应过程中不需要加热。答案：CD例题2：〖思路点拨〗：酸碱中和反应是放热反应，反应放出的热量可通过反应前后体系温度的变化来计算：Q=－cm（T2－T1）。中和热是在稀溶液中，1mol的H＋和1molOH－发生中和反应生成1molH2O的水时所放出的热量。稀溶液的密度接近于溶剂水的。解析：（1）此稀溶液反应放出的热量为：Q=cm（T2－T1）=J/（g·℃）×（40mL＋40mL）×1g/mL×（℃－19℃）=J。（2）求反应的中和热：依据HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O混合前molmol0mol0mol0mol0molmolmolmolJ，生成1mol水mol答案：反应的中和热为mol。针对性练习：3.解析：本题考查中和热实验测定所用的用品，实质考查实验的步骤。特别指出的是：溶液的质量不是用天平称取的，而是首先用量筒测其体积，利用m=ρV可得。答案：B4．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。而中和热是在稀溶液中，1mol的H＋和1molOH－发生中和反应生成1molH2O的水时所放出的热量，酸与碱反应的实质是H＋＋OH－＝H2O，所以不论是强酸还是弱酸与碱反应，计算出来的中和热是相同的，而测定出来的反应热是中和热与电离吸热共同作用的结果，故测定的反应热往往要小些。答案：（1）环形玻璃搅拌棒。（2）减少实验过程中的热量损失；保温杯。（3）偏小。（4）不相等；相等；因中和热是在稀溶液中，1mol的H＋和1molOH－发生中和反应生成1molH2O的水时所放出的热量，与酸碱的用量无关。（5）偏小，无影响。[课堂练习达标]1.解析：从微粒间作用的能量变化判断，在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量总是不等，不是吸热就是放热，没有无能量的变化。化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来，也有其它形式的能量，如：光能、电能等，但通常是以热能的形式表现出来的。反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。有的反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，但它仍是放热反应，如：铁与硫的反应等。答案：CD2．解析：硝酸铵溶于水、浓硫酸加水稀释都是物理变化，而非化学变化。依据常识，生石灰中加水是放热反应，而石灰石煅烧石灰需要持续高温，故为吸热反应。答案：A3．解析：本题考查了化学能与热能的相互转化。首先判断各反应是放热还是吸热，生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应。乙醇的燃烧、铝热反应、氧化钙溶于水都是放热反应，碳酸钙受热分解，必须持续加热，为分解反应。答案：A4．解析：本题考查了常见的放热反应和吸热反应，依据实验操作（将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上）判断实验应有结冰现象。并依据实验现象来判断应是吸热反应，以及依据实验现象（反应混合物成糊状）来判断产物中有水生成。答案：（1）搅拌可使固体混合物充分接触并充分反应。（2）玻璃片上结冰并与小烧杯粘在一起；有少量的刺激性气味的气体产生；反应发生时有水生成。（3）结冰；吸