高中化学 氯化铵生成焓的测定课件 鲁科版选修4 精品
高二化学选修四第一章(4人)
1 《第一节 化学反应与能量的变化 》第一课时
版本：人教版选修四 第 2 页——第 3 页
一 、教学目标
1．了解反应热和焓变的涵义。
2．学会用键能计算反应热
二、 自主学习
1．复习内容
（1）能量守恒定律：
质量守恒定律：
（2）判断下列反应使吸热反应还是放热反应（填“吸”或“放”）
甲烷的燃烧反应 盐酸与氢氧化钠的反应
氢气还原氧化铜 金属钠与水的反应
锌与盐酸的反应 氯化铵与氢氧化钠固态反应
高温段烧石灰石 焦炭与水蒸汽的反应
氢气与氯气的反应
（3）化学反应中能量变化的原因，吸热反应和放热反应
微观：化学键的角度
吸热反应：反应物化学键断裂吸收的能量 生成物化学键断裂吸收的能量
放热反应：反应物化学键断裂吸收的能量 生成物化学键断裂吸收的能量
宏观：能量角度
吸热反应：反应物总能量 生成物总能量
放热反应：反应物总能量 生成物总能量
2. 预习内容
一. 反应热 焓变
1、定义：
反应热：化学反应过程中所 或 的能量。
焓变： ，符号：
单位： 。许多化学反应的反应热可以通过 直接测量。
2、 化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质是 。
（1）放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量 。由于反应后放出能量（释放给环境）而使反应体系的能量 。因此，规定放热反应的ΔH为―_ ‖。
2021-2022学年鲁科版选修4 第一章 第一节 化学反应的热效应(第1课时) 教案
第一节 化学反应的热效应
第一课时 化学反应和反应热
【教学目标】
学问与技能目标：
通过对化学反应热效应相关学问的学习，使同学能在定量的水平上重新生疏与描述化学反应的能量变化。 过程与方法目标：
通过“联想.质疑”等活动，训练同学的思维力量；通过“活动探究”等实践活动，对同学进行定量试验的基本训练；通过“沟通研讨”等同学互动和师生互动活动，培育同学的动手、动脑力量以及猎取、分析处理、归纳信息的力量；通过阅读“拓展视野”“资料在线” “方法导引”“追根寻源”等资料，扩高校生的学问面，增加同学全面的力量。
情感态度价值观目标
使同学能从能量角度比较深刻的了解化学科学对人类的贡献，通过进一步了解化学的争辩特点，激发学习的爱好，建立基本的化学科学思维。
【教学过程】
一、新课引入
教学环节 老师活动 同学活动 设计意图
引入：
走进化
学反应
原理
初步体会：
通过视频引入，
增加同学学习
化学反应原理
的爱好。
初步介绍学科
观念。
试验
探究
演示试验：
1.点燃镁条；
2.冰袋的奇特： 氯化铵氢氧化钡
用牢固的塑料袋代替烧杯，称 1. 观看，思考能量的
转化形式。
2. 用手感觉塑料袋温
度的变化状况。
留意事项：所用塑 把反应热这
一抽象的概
念以具体的
试验呈现出
来，初步建立 教学环节 老师活动 同学活动 设计意图
学问
回顾 取2 g氯化铵晶体倒人塑料
袋中，从中间系扎。再称4 g
粉末状氢氧化钡晶体加人袋
中用线绳扎紧密封备用（如上
图所示）。上课时解开中间的
绳子，并用手轻轻搓揉使之
混匀。然后传给同学。 料袋必需牢固，不
能在搓揉中弄破而
腐蚀手臂。
思考：能量转化的
形式与试验一的
不同之处。 探究反应热的
试验方法。
让同学学会
自我反思，
指明困惑点，
明确学习目标。
二、化学反应的反应热
环节 老师活动 同学活动 设计意图
提问引入 【联想●质疑】化学反应中常伴随有能量变化，结合前面学问思考:
化学：1.1.1《化学反应的反应热》教案(鲁科版选修4)
- 1 - 第一章 化学反应与能量转化
第一节 化学反应的热效应
一、教材分析：
本节首先通过中和热的定量测定，介绍了化学反应伴随着的能量变化，从能量（热量）变化的角度研究化学反应，就是热化学。又结合高一必修二第二章对化学反应中能量的变化的初步介绍，也就是放热反应和吸热反应，介绍了热化学的基本概念——焓变。既然化学反应同时含有能量的变化和物质种类的变化，所以要有新的化学用语来表示，引出了热化学方程式。并通过热化学方程式引出了盖斯定律——化学反应，无论是通过一步完成还是通过几步完成，只要产物种类状态确定，那么反应焓变也是确定的。
二、教学设计及思路：
本节教学内容计划分三个课时，第一课时通过中和热的定量测定这一实验，让学生通过实验了解中和热的概念，感知化学反应的能量变化，以及这种变化的测量难度。指出研究化学反应的反应热的方法，应该有实验方法和理论方法。第二课时通过复习高二所学的放热反应和吸热反应，对比、迁移、建构热化学中的基本概念——焓变，明确焓变与反应吸热和放热的关系，了解燃烧热的概念，学会热化学方程式的书写。第三课时，通过讲练结合的方式，练习热化学方程式，掌握盖斯定律。
第一课时 化学反应的反应热
教学目标：
知识与技能：
1．通过反应热定义的学习，了解反应热效应的定量描述与反应条件有关。
2．通过中和热的实验，了解反应热效应的定量测定原理和方法。
过程与方法：
1．通过反应热定义的学习，理解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义。
2．在学习过程中，学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得的信息进行处理。
情感态度与价值观：
1．体会实验成功的喜悦，感悟科学探究的乐趣。
2．养成良好的实事求是的科学态度。
教学重点：
反应热概念的含义
教学设计：
教师活动 学生活动 设计意图
引言：从接触化学这门学科开始，学生举例：熟悉的化学反应能量由学生已知内容，设- 2 - 我们就开始知道化学反应伴随着能量的变化。
鲁科版高中化学选修4 同步学案 第2章 化学反应的方向限度与速率 第1节 化学反应的方向38
第1节 化学反应的方向
学业要求 素养对接
知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 模型认知：能从焓变和熵变的角度认识反应的方向。
[知 识 梳 理]
知识点一、反应焓变与反应方向
1.自发过程
(1)含义：在温度和压强一定的条件下,不借助光、电等外力就能自动进行的过程。
(2)特点：
①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
(3)自然界中的自发过程：
①自然界中的水由高处往低处流。
②日常生活中,气温升高,冰雪自动融化。
③铁器暴露于潮湿的空气中会生锈。
2.反应焓变与反应方向的关系
(1)能自发进行的化学反应多数是ΔH<0的反应。
(2)有些ΔH>0的反应也能自发进行。
结论：反应焓变与反应能否自发进行有关,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
知识点二、反应熵变与反应方向
1.熵
(1)概念：衡量体系混乱度的物理量,其符号为S,单位为J·__mol－1·K－1。
(2)特点：混乱度越大,体系越无序,体系的熵值就越大。
(3)影响因素
①同一物质：S(高温)>S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)。
②相同条件下的不同物质：分子结构越复杂,熵值越大。
③S(混合物)>S(纯净物)。
2.反应熵变
(1)概念：反应产物总熵与反应物总熵之差。
(2)计算式：ΔS＝S(反应产物)－S(反应物)。
(3)正负判断依据
①物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程,ΔS>0,是熵增加的过程。
②气体体积增大的反应,熵变通常都是ΔS>0,是熵增加的反应。
③气体体积减小的反应,熵变通常都是ΔS<0,是熵减小的反应。
3.熵变与反应方向
(1)熵增加有利于反应的自发进行。
(2)某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。
结论：反应熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。
氯化铵生成焓的测定
氯化铵生成焓的测定
氯化铵的生成焓可以通过热化学实验测定。以下是一种可能的实验方法：
实验器材和试剂：
1. 热量计（量热器具）
2. 量筒
3. 火花机
4. 刻度瓶
5. 氯化铵（固体）
6. 水（液态）
实验步骤：
1. 将热量计放在防火网上，加热烧杯中的水，使水温升高。记录初始温度Ti。
2. 在刻度瓶中称取一定质量的氯化铵固体，记录其质量m。
3. 将氯化铵固体加入烧杯中的水中，搅拌使其溶解，直至完全溶解，并记录最终温度Tf。
4. 计算水的体积，即量筒示数的差值，记为V1。
5. 记录热量计示数的差值，记为q。
6. 根据热量平衡原理和生成焓的定义（生成焓 = 放出的热量/摩尔数），计算氯化铵的生成焓：
ΔH = -q / (m / M)
其中，ΔH为氯化铵的生成焓（单位为焦耳/摩尔），q为热量计示数的差值，m为氯化铵的质量，M为氯化铵的摩尔质量。
注意事项：
1. 实验中要注意不要让气泡进入热量计，以保证测得的热量准确。
2. 氯化铵溶解时会吸热，因此热量计示数应呈负值。
3. 实验过程中要保证反应完全，确保无任何氯化铵残留。
这是一种测定氯化铵生成焓的常规实验方法，具体的实验步骤和条件可以根据实际情况进行调整。
氯化铵和硫酸铵生成焓与晶格能测定
二 ！ ＣＮｌ１—２Ｏ３４／Ｔ 第３Ｏ卷第７期２０１３年７月 ＶｏＩ．３０ Ｎｏ．７ Ｊｕ１．２０１３
氯化铵和硫酸铵生成焓与晶格能测定
杨 春 。，成文玉 ，王庆伦 ，刘晓莉 ，王桂香 ，杨 津
（１．河北工业大学化工学院，天津 ３００１３０；２．南开大学化学学院，天津 ３０００７１）
摘 要：设计改进了一个新的无机化学实验“氯化铵和硫酸铵生成焓与晶格能的测定”。用数字贝克曼温度
计代替水银温度计以减小测量的误差；用作图法对温度一时间曲线进行校正，提高了温度测量的准确度；在测
定ＮＨ ｃ１溶解焓的实验中使ＮＨ Ｃ１的用量减少为原来的４Ｏ ，硫酸铵的设计性实验可以培养学生的综合
能力，所得硫酸铵溶液可用作制备硫酸亚铁铵的原料；通过溶解热求晶格能，引导学生探究离子晶体结构与
物性问的关系。
关键词：无机化学实验；生成焓；晶格能；氯化铵；硫酸铵
中图分类号：０６—３３ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００２—４９５６（２０１３）０７—００３３—０４
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔａｎｄａｒｄ ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｔｔｉｃｅ
ｅｎｅｒｇｉｅｓ ｏｆ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ
Ｙａｎｇ Ｃｈｕｎ ～，Ｃｈｅｎｇ Ｗｅｎｙｕ ，Ｗａｎｇ Ｑｉｎｇｌｕｎ ，Ｌｉｕ Ｘｉａｏｌｉ ，Ｗａｎｇ Ｇｕｉｘｉａｎｇ ，Ｙａｎｇ Ｊ ｉｎ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１３０，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｎａｎｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ“Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔａｎｄａｒｄ ｅｎｔｈａｌｐｉｅｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌａｔｔｉｃｅ
氯化铵生成焓的测定(精)
氯化铵生成焓的测定
实验目的
1、学习用热量计测定物质生成焓的简单方法。
2、加深对有关热化学知识的理解。
实验原理
本实验用热量计分别测定NH4Cl（s）的溶解热和NH3（aq）与HCl（aq）反应的中和热，再利用NH3（aq）和HCl（aq）的标准摩尔生成焓数据，通过Hess定律计算NH4Cl（s）的标准摩尔生成焓。
NH3（aq）＋HCl（aq） NH4Cl（aq）
Δ rHmө中和= ΔfHmө（NH4Cl,aq）－ ΔfHmө（HCl,aq）－ ΔfHmө（NH3,aq）
NH4Cl（s） NH4Cl（aq）
Δ rHmө溶解= ΔfHmө（NH4Cl,aq）－ ΔfHmө（NH4Cl,s）
ΔfHmө（NH4Cl,aq）=Δ rHmө中和＋ΔfHmө（HCl,aq）＋ ΔfHmө（NH3,aq）
=Δ rHmө溶解＋ΔfHmө（NH4Cl,s）
ΔfHmө（NH4Cl,s）=Δ rHmө中和＋ΔfHmө（HCl,aq）＋ ΔfHmө（NH3,aq）－Δ rHmө溶解
热量计是用来测定反应热的装置。本实验采用保温杯式简易量热计测定反应热。化学反应在热量计中进行时，放出（或吸收）的热量会引起热量计和反应物质的温度升高（或降低）。
Δ rHmө中和=－（cmΔ T＋CpΔ T）/n
Δ rHmө溶解=－（cmΔ T＋CpΔ T）/n
式中：Δ rHmө中和—— 中和热，J/mol
Δ rHmө溶解—— 溶解热, J/mol m —— 物质的质量，g;
c —— 物质的比热容，J•g-1•K-1;
Δ T—— 反应终了温度与起始温度之差，K;
Cp—— 热量计的热容，J•K-1;
n —— 反应物质的摩尔数，mol。
由于反应后的温度需要一段时间才能升到最高值，而实验所用简易热量计不是严格的绝热系统，在这段时间，热量计不可避免地会与周围环境发生热交换。为了校正由此带来的温度偏差，需用图解法确定系统温度变化的最大值，即以测得的温度为纵坐标，时间为横坐标绘图，按虚线外推到开始混合的时间（t=0），求出温度变化最大值（Δ T），这个外推的Δ T值能较客观地反映出由反应热所引起的真实温度变化。
氯化铵生成焓的测定实验报告
一、实验目的
1. 了解和掌握利用热量计测定物质生成焓的方法。
2. 学习并运用盖斯定律计算化合物的标准摩尔生成焓。
3. 增强对热化学知识，特别是反应焓变的理解和应用。
二、实验原理
在热力学标准状态下，由稳定单质生成一摩尔化合物时的反应焓变称为该化合物的标准摩尔生成热焓。本实验通过测定氨水与盐酸反应的中和热和氯化铵溶解热，利用盖斯定律计算氯化铵的标准摩尔生成焓。
实验原理如下：
1. 中和反应：NH3(aq) + HCl(aq) → NH4Cl(aq) ΔH1
2. 溶解反应：NH4Cl(s) → NH4Cl(aq) ΔH2
根据盖斯定律，有：
ΔHf(NH4Cl(s)) = ΔH1 + ΔH2
其中，ΔHf(NH4Cl(s)) 为氯化铵的标准摩尔生成焓。
三、实验仪器与试剂
1. 仪器：保温杯式简易量热计、温度计、电子天平、烧杯、玻璃棒、移液管、滴定管等。
2. 试剂：氨水、盐酸、氯化铵固体、蒸馏水等。
四、实验步骤
1. 准备实验器材，确保仪器清洁、干燥。
2. 称取一定量的氯化铵固体，准确记录质量。
3. 在量热计中加入适量的水，使水体积与实验所需体积一致。
4. 将氯化铵固体加入量热计中，立即开始计时。
5. 同时，在另一个烧杯中加入适量的氨水和盐酸，使其反应。 6. 观察并记录反应过程中量热计内水的温度变化。
7. 待反应结束后，记录最终温度。
8. 根据实验数据，计算氯化铵的标准摩尔生成焓。
五、实验数据与结果
1. 实验数据：
- 氯化铵质量：2.5000 g
- 初始温度：25.0℃
- 最终温度：31.5℃
- 量热计热容量：4.00 J/℃
2. 计算过程：
- 氯化铵的物质的量：n(NH4Cl) = m / M = 2.5000 g / 53.491 g/mol =
0.0468 mol
- 温度变化：ΔT = 31.5℃ - 25.0℃ = 6.5℃
氯化铵生成焓的测定(精) 2
氯化铵生成焓的测定
实验目的
1、学习用热量计测定物质生成焓的简单方法。
2、加深对有关热化学知识的理解。
实验原理
本实验用热量计分别测定NH4Cl（s）的溶解热和NH3（aq）与HCl（aq）反应的中和热，再利用NH3（aq）和HCl（aq）的标准摩尔生成焓数据，通过Hess定律计算NH4Cl（s）的标准摩尔生成焓。
NH3（aq）＋HCl（aq） NH4Cl（aq）
Δ rHmө中和= ΔfHmө（NH4Cl,aq）－ ΔfHmө（HCl,aq）－ ΔfHmө（NH3,aq）
NH4Cl（s） NH4Cl（aq）
Δ rHmө溶解= ΔfHmө（NH4Cl,aq）－ ΔfHmө（NH4Cl,s）
ΔfHmө（NH4Cl,aq）=Δ rHmө中和＋ΔfHmө（HCl,aq）＋ ΔfHmө（NH3,aq）
=Δ rHmө溶解＋ΔfHmө（NH4Cl,s）
ΔfHmө（NH4Cl,s）=Δ rHmө中和＋ΔfHmө（HCl,aq）＋ ΔfHmө（NH3,aq）－Δ rHmө溶解
热量计是用来测定反应热的装置。本实验采用保温杯式简易量热计测定反应热。化学反应在热量计中进行时，放出（或吸收）的热量会引起热量计和反应物质的温度升高（或降低）。
Δ rHmө中和=－（cmΔ T＋CpΔ T）/n
Δ rHmө溶解=－（cmΔ T＋CpΔ T）/n
式中：Δ rHmө中和—— 中和热，J/mol
Δ rHmө溶解—— 溶解热, J/mol m —— 物质的质量，g;
c —— 物质的比热容，J•g-1•K-1;
Δ T—— 反应终了温度与起始温度之差，K;
Cp—— 热量计的热容，J•K-1;
n —— 反应物质的摩尔数，mol。
由于反应后的温度需要一段时间才能升到最高值，而实验所用简易热量计不是严格的绝热系统，在这段时间，热量计不可避免地会与周围环境发生热交换。为了校正由此带来的温度偏差，需用图解法确定系统温度变化的最大值，即以测得的温度为纵坐标，时间为横坐标绘图，按虚线外推到开始混合的时间（t=0），求出温度变化最大值（Δ T），这个外推的Δ T值能较客观地反映出由反应热所引起的真实温度变化。
氯化铵生成焓的测定 2
氯化铵生成焓的测定
测定氯化铵生成焓是一种重要的实验，用于测定物质的结构及特性的变化特点。一般用于研究不同条件下氯化铵的变化特性及其行为方式，从而推测出其组合成分和稳定性、溶解性及活性等性能参数。
该实验主要包括三个方面，首先用氯化铵溶液测定白色固体物质的量，其次浸出白色固体物质，然后将样品添加剩余量和其他溶剂一起加热，测定蒸发量来计算该样品中氯化铵的含量。实验中采用帘式气体椅，进行加热实验。当样品有含氯化铵时，可以推测出它的结构，经过加热能使氯化铵放出氯气，而氯气携带能量，由量热仪读取所需氯气会携带的焓值，进行相应的估计。
此外，这种测定方法具有优点：首先，可以比较精确地测定氯化铵含量；其次，它可以更好地控制温度，高效地测定氯化铵含量；最后，它可以测定低毒性物质，而不必担心有毒物质的释放。
总之，测定氯化铵生成焓，可以更好地实现物质的测定、研究，使得物质性质更加综合，加以理解。