《反应热的测量与计算》教案(苏教版选修4)

第一单元 化学反应中的热效应
第二课时 反应热的测量与计算
教学目标：1．学会测量反应热的方法，正确分析实验测量误差及原因，并采取适当的措施
减少误差。

2. 理解盖撕定律的内容，运用并能够计算。

教学重点、难点：测量反应热的方法，正确分析实验测量误差及原因
教学模式：边探讨边讲解
教学过程：
一、自学探究
1．中和反应的实质是 。

2．中和反应过程是吸热反应还是放热反应？
3． 是中和热。

4．怎样测定酸碱中和反应的中和热？
二、总结
1．中和热：
在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol 水时放出的热量。

研究条件：稀溶液
反应物：酸与碱
生成物及其物质的量：1mol
放出的热量：57.3kJ/mol
中和反应的实质是：H + + OH - = H 2O ，当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，都有：H +(aq) + OH - (aq) ＝ H 2O(l)；△H =-57.3kJ
注：强酸与弱碱反应，强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH 2
O 放出的热小于57.3KJ/mol 2．中和热的测定
（1）实验药品：
0.50 mol/L 和0.50 mol/L 的盐酸和0.50 mol/L 和0.50 mol/L 的氢氧化钠溶液
（2）实验仪器：简易量热计
（3）实验原理：
3
4.1810/0.025
m t H KJ mol -∆⨯∆=- （4）实验步骤：
1．组装量热器
在大烧杯底部垫泡沫塑料
（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相
平。

然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料
（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。

2．药品取用
用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L 盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，
记入下表。

然后把温度计上的酸用水冲洗干净。

用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。

3．酸碱混合
把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意不要洒到外面）。

立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。

4．数据处理
5．重复以上实验两次
你所测得的数据是否为57.4 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因
6 可能的原因有：
1>.量取溶液的体积有误差
2>药品的选用不当引起的误差
3>实验过程中有液体洒在外面。

4>.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差
5>.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差
6>.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。

三、问题探究
1．大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？
减少热量损失
2．酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
减少热量损失
3．实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？
不能。

因为铜丝易导热，使热量损失较大
4．有人建议用50mL0.55mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。

为什么？
可以保证盐酸完全反应。

使测得的热量更加准确。

4．判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？填变大变小或者不变。

①大烧杯上没有盖硬纸板
变小
②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验
变小
③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验
变小
④实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验
不变
四、概念辨析
1．为了减小误差。

某同学在实验中两次测定中和热。

第一次是用50 mL 0.50 mol/L的盐酸和50 mL 0.50 mol/L氢氧化钠，第二次是用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL
0.50mol/L的NaOH溶液。

请你预测该同学两次测得的中和热结果（相等
或者不相等）。

相等
2．若将1L1mol/LNaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2、△H3；则三者的大小
关系为。

△H1＞△H3＞△H2
五、自学探究
讨论：是不是任一反应的反应热均能直接测出?
如何测出这个反应的反应热：
① C(s)+1/2 O2 (g)==CO(g) ；ΔH1=?
②CO(g)+1/2 O2 (g)= CO2(g)；ΔH2=-283.0kJ/mol
③C(s)+ O2 (g)= CO2(g)；ΔH3=-393.5kJ/mol
① + ② = ③
则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3
ΔH1 =ΔH3- ΔH2
=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol
=-110.5kJ/mol
应用了什么规律？
六、总结
不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

化学反应的焓变（ΔH）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

这就是盖斯定律。

如何理解盖斯定律？
ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？
ΔH=ΔH1+ΔH2
七、例题
1．某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。

已知：N2 (g)+2O2(g)==2 NO2 (g)△H1=+67.2kJ/mol
N2H4 (g)+ O2 (g)== N2 (g)+2 H2O (l) △H2=-534kJ/mol
假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。

答案：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)；△H=-1135.2kJ/mol
2．已知：H
(g)+1/2 O2 (g) ＝H2O (g) ; △H1 = －241.8kJ/mol
2
H
(g)+ 1/2 O2 (g) ＝H2O (l) ; △H2 = －285.8kJ/mol
2
H2O l) ＝H2O (g) ; △H3
则△H1、△H2、△H3的关系。

答案：△H1=△H2+△H3
3．已知：金刚石、石墨的热化学方程式：
C(s，金刚石)+ O2 (g) ＝CO2 (g)；△H = －395.4 kJ/mol C(s，石墨)+ O2 (g) ＝CO2(g) ；△H = －393.5 kJ/mol
则石墨转化为金刚石的反应热△H= ，两物质中较为稳定。

答案：+1.9 kJ/mol 石墨。