2022年高中化学-反应热焰变学案.pdf

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1、1.1.1 反 应 热 焰 变 核 心 素 养 目 标 学 习 目 标 素 养 目 标 1.能 辨 识 化 学 反 应 中 的 能 量 转 化 形 式，能 解 释 化 学 反 应 中 能 量 变 化 的 本 质。2.结 合 真 实 情 境 中 的 应 用 实 例，能 从 多 角 度 认 识 放 热 反 应 和 吸 热 反 应。认 识 化 学 反 应 中 能 量 变 化 在 生 活、生 产 中 的 应 用。3.能 运 用 反 应 焰 变 合 理 选 择 和 利 用 化 学 反 应。能 从 宏 观 和 微 观 相 结 合 的 视 角 分 析 化 学 反 应 中 的 能 量 变 化。培 养 学 生“

2、宏 观 辨 识 与 微 观 探 析”的 学 科 素 养。知 道 化 学 变 化 需 要 一 定 的 条 件，并 遵 循 一 定 规 律；认 识 化 学 变 化 的 本 质 是 有 新 物 质 生 成，并 伴 有 能 量 的 转 化。培 养 学 生“变 化 观 念 与 平 衡 思 想”的 学 科 素 养。通 过 建 立 节 约 资 源、保 护 环 境 的 可 持 续 发 展 意 识。从 自 身 做 起，形 成 简 约 适 度、绿 色 低 碳 的 生 活 方 式。培 养 学 生“科 学 态 度 与 社 会 责 任”的 学 科 素 养。预 习 填 空 一、反 应 热 及 其 测 定 1.反 应 热(

3、1)定 义：在 等 温 条 件 下，化 学 反 应 体 系 向 环 境 或 从 环 境 的 热 量，称 为 化 学 反 应 的 热 效 应，简 称 反 应 热。用 表 示。(2)许 多 反 应 热 可 以 通 过 直 接 测 定。2.中 和 热 大 量 实 验 测 得，在 25 和 lOlkPaT，强 酸 的 稀 溶 液 与 强 碱 的 稀 溶 液 在 稀 溶 液 发 生 中 和 反 应 生 成 1 mol时，放 出 的 热 量。AH=-57.3 kj/molo二、反 应 热 与 焙 变 1.内 能 与 焰 变(1)内 能(符 号 为 U)：,受 温 度、压 强 和 物 质 的 聚 集 状 态

4、 等 的 影 响。(2)焰(符 号 为 H)：与 有 关 的 物 理 量。(3)熔 变：在 等 压 条 件 下 进 行 的 化 学 反 应(严 格 地 说，对 反 应 体 系 做 功 有 限 定，中 学 阶 段 一 般 不 考 虑)，其 反 应 热 等 于 反 应 的,符 号：A H,单 位：kJ/mol(或 kJ mol)。2.焰 变 的 意 义(1)当 反 应 体 系 放 热 时 其 熠 减 小，为,即/0,(2)当 反 应 体 系 吸 热 时 其 焰 减 小，为,即 0。3.常 见 的 放 热 反 应 与 吸 热 反 应 放 热 反 应 吸 热 反 应知 识 点 一 反 应 热 焙 变【

5、知 识 点 梳 理】1.化 学 反 应 的 实 质 所 有 反/知 识 点 精 讲 大 多 数 _ 反 应；_反 应；金 属 与 酸 或 水 的 置 换 反 应；物 质 的 缓 慢 氧 化；铝 热 反 应。大 多 数 分 解 反 应；_;_。与 特 征(1)实 质：反 应 物 中 化 学 键 的 断 裂 和 生 成 物 中 化 学 键 的 形 成。(2)特 征：既 有 物 质 变 化，又 伴 有 能 量 变 化，后 者 通 常 主 要 表 现 为 热 量 的 变 化。2.反 应 热 与 婚 变(1)反 应 热 反 应 热 是 指 在 等 温 条 件 下，化 学 反 应 体 系 向 环 境 释

6、放 或 从 环 境 吸 收 的 能 量，称 为 化 学 反 应 的 热 效 应,简 称 反 应 热。反 应 热 产 生 的 原 因 是 化 学 反 应 前 后 体 系 内 能(仍 发 生 变 化。内 能 量 是 体 系 内 物 质 的 各 种 能 量 总 和，受 温 度、压 强 和 物 质 的 聚 集 状 态 等 影 响。(2)婚 变 玲：与 物 质 内 能 有 关 的 物 理 量，符 号 为 熔 变：在 等 压 条 件 下 进 行 的 化 学 反 应 的 反 应 热。符 号 为，单 位：kj/mol或 kJ,mol，f0：吸 热 定 义 式：=生 成 物 反 应 物 油 耳 0：放 热 3.

7、吸 热 反 应 与 放 热 反 应(1)从 烙(或 能 量)的 高 低 角 度 理 解(宏 观 角 度)均(或 能 M)结(或 他 越 02/8(2)从 化 学 键 角 度 理 解(微 观 角 度)的 总 能 量，从 0 能 量，XH0说 明 a 表 示 断 裂 旧 化 学 键 吸 收 的 能 量，也 可 以 表 示 反 应 的 活 化 能。人 表 示 形 成 新 化 学 键 放 出 的 能 量，也 可 以 表 示 活 化 分 子 结 合 成 生 成 物 分 子 所 释 放 的 能 量。c 表 示 反 应 的 反 应 热。吸 收 能 量 号 吸 热 反 应 反 应 物 旧 化 学 键 断 裂

8、新 化 学 键 形 成 生 成 物 E,E2 HOEVEAHvQ|放 出 能 量 I 放 热 反 应 I化 学 反 应 能 量 变 化 的 原 因 与 的 计 算 以 H2(g)+Ck(g)=2HCl(g)反 应 的 能 量 变 化 为 例 说 明:436 kJ,mol-1能 量(H X H-+处 形 成,键 形 成.243 kJ-mol 能 量 431 k J.,-7 3 l kJ-mol-能 量 1 加 量 化 学 键 反 应 中 能 量 变 化 1 m ol化 学 键 的 断 裂 或 形 成 反 应 中 能 量 变 化 H-H 吸 收 436 kJ共 吸 收 679 kJClC 1 吸

9、收 243 kJH C 1 放 出 431 kJ 共 放 出 862 kJ结 论 H 2(g)+S(g)=2 H C l(g)的 反 应 热=-1 8 3 kJ mol-1(3)常 见 放 热 反 应 可 燃 物 的 燃 烧；酸 碱 中 和 反 应；大 多 数 化 合 反 应；金 属 跟 水 或 酸 的 置 换 反 应；物 质 的 缓 慢 氧 化；少 数 分 解 反 应，如 山。2分 解。(4)常 见 吸 热 反 应 大 多 数 分 解 反 应；盐 的 水 解 反 应；Ba(0H)2 8I1Q晶 体 与 NHC1晶 体 的 反 应；碳 和 水 蒸 气 的 反 应；C和 CO?的 反 应。注 意

10、：(1)物 质 发 生 化 学 反 应 一 定 伴 随 着 能 量 变 化，但 伴 随 能 量 变 化 的 物 质 变 化 不 一 定 都 是 化 学 变 化。如 水 蒸 气 变 成 液 态 水 的 过 程 放 热，但 该 变 化 为 物 理 变 化。(2)化 学 反 应 的 能 量 变 化 主 要 表 现 为 热 量 变 化，但 并 不 完 全 是 热 量 变 化，还 有 光 能、电 能 等。(3)化 学 反 应 是 放 热 还 是 吸 热 与 反 应 发 生 的 条 件(如 是 否 加 热)没 有 必 然 的 联 系，如 Ba(OH)2 8HzO晶 体 与 NHC1晶 体 在 常 温 常

11、压 下 即 可 发 生 反 应，该 反 应 是 吸 热 反 应。(4)破 坏 反 应 物 中 的 化 学 键 吸 收 的 能 量 越 小，说 明 反 应 物 越 不 稳 定，本 身 的 能 量 越 高。(5)形 成 生 成 物 的 化 学 键 放 出 的 能 量 越 多，说 明 生 成 物 越 稳 定，本 身 的 能 量 越 低。【方 法 技 巧】H的 三 种 基 本 公 式(1)/=反 应 物 总 键 能 之 和 一 生 成 物 总 键 能 之 和。(2)仁 生 成 物 总 能 量 一 反 应 物 总 能 量=(生 成 物)一(反 应 物)。(3)/=正 反 应 活 化 能 一 逆 反 应

12、活 化 能。注 意：常 见 物 质(1 m ol)中 化 学 键 数 目 物 质 co2(C=0)C H,(CH)P 4(PP)Si02(Si0)石 墨 金 刚 石 S8(ss)Si键 数 2 4 6 4 1.5 2 8 2【典 型 例 题】1.焰 是 与 物 质 内 能 有 关 的 物 理 量。一 定 压 强 下，下 列 有 关 焰 或 焰 变 的 说 法 错 误 的 是()A.物 质 状 态 发 生 变 化 时，物 质 的 焙 也 发 生 变 化 B.等 量 的 硫 单 质 的 蛤：S(s)S(l)S(g)C.吸 热 反 应 中 产 物 的 焙 高 于 反 应 物 的 焰 D.化 学 键

13、断 裂 时 焰 值 一 定 增 大，同 时 会 伴 随 化 学 反 应 的 发 生 2.下 列 说 法 正 确 的 是()A.焙 变 单 位 中 kJ-mol-1,是 指 1 m ol物 质 参 加 反 应 时 的 能 量 变 化 B.当 反 应 放 热 时 放 0,反 应 吸 热 时 水 0C.一 个 化 学 反 应 中，当 反 应 物 的 总 能 量 大 于 生 成 物 的 总 能 量 时，反 应 放 热，为“一”D.一 个 化 学 反 应 中，生 成 物 总 键 能 大 于 反 应 物 的 总 键 能 时，反 应 吸 热，为“+”3.根 据 键 能 数 据 计 算 CH,(g)+4F2(

14、g)=C F.,(g)+4HF(g)的 反 应 热 为()化 学 键 c-H C-F H F FF键 能/k J mor 414 489 565 155A.-1 940 kJ mol 1 B.+1 940 kJ molC.485 kJ,mol 1 D.+485 kJ,m ol1【知 识 点 梳 理】04/81.测 定 原 理 通 过 一 定 量 的 酸、碱 溶 液 在 反 应 前 后 温 度 的 变 化，计 算 反 应 放 出 的 热 量，由 此 求 得 中 和 热。热 量 计 算 公 式 为 g c m X t(c为 比 热 容，加 为 溶 液 质 量，t为 前 后 温 度 差)。2.实 验

15、 仪 器 装 置 温 度 计、,玻 璃/搅 拄 器 内 简 隔 热 层 简 易 量 热 计 实 验 过 程 中，还 需 要 的 其 他 仪 器 有 50 niL量 筒(2个)。3.实 验 步 骤 与 数 据 测 量 反 应 前 体 系 的 温 度(幻 测 量 方 法 是 用 一 个 量 筒 量 取 50 mL 0.50 mol 盐 酸，倒 入 量 热 计 的 内 筒 中 并 测 量 其 温 度；用 另 一 个 量 筒 量 取 50 mL 0.55 mol L_1 NaOH溶 液 并 用 已 用 蒸 储 水 洗 净 的 温 度 计 测 量 其 温 度，取 两 温 度 平 均 值 为 t O 反

16、应 后 体 系 的 温 度(tz)打 开 杯 盖，将 量 筒 中 的 NaOH溶 液 迅 速 倒 入 量 热 计 的 内 筒，立 即 盖 上 杯 盖，插 入 温 度 计，用 搅 拌 器 匀 速 搅 拌。密 切 关 注 温 度 变 化，将 最 高 温 度 记 为 t2o 重 复 上 述 步 骤 至 步 骤 两 次。实 验 数 据 处 理 盐 酸、氢 氧 化 钠 溶 液 为 稀 溶 液，其 密 度 近 似 地 认 为 都 是 1 g-cm-3,反 应 后 溶 液 的 比 热 容 c=4.18J/(g)该 实 验 中 盐 酸 和 NaOH溶 液 反 应 放 出 的 热 量 是 0.418(友 一 幻

17、 kJ,中 和 反 应 生 成 1 mol水 时 放 出 的 热 量 为 0.418?九 一 右?0.025kJ。4.实 验 关 键 和 注 意 事 项 实 验(1)实 验 关 键 迅 速 反 应，防 止 热 量 散 失。在 测 量 反 应 混 合 液 的 温 度 时 要 随 时 读 取 温 度 值，记 录 下 最 高 温 度 值(2)注 意 事 项 实 验 中 要 用 强 酸、强 碱 的 稀 溶 液(0.1 0.5 mol。1/)。操 作 时 动 作 要 快，尽 量 减 少 热 量 的 损 失，使 用 绝 热 装 置，避 免 热 量 散 发 到 反 应 体 系 外。测 量 盐 酸 的 温 度

18、 后，要 将 温 度 计 上 的 酸 冲 洗 干 净 后，再 测 量 NaOH溶 液 的 温 度，避 免 酸、碱 在 温 度 计 的 表 面 反 应 放 热 而 影 响 测 量 结 果。测 定 中 和 热 不 能 用 弱 酸 或 弱 碱，因 弱 酸、弱 碱 电 离 时 吸 收 热 量 而 使 测 量 数 值 偏 低。中 和 热 的 数 值 是 57.3 kJ m o l,测 定 时 与 强 酸、强 碱 的 用 量 无 关。5.中 和 反 应 反 应 热 测 定 实 验 中 产 生 误 差 的 原 因 装 置 方 面：装 置 的 隔 热 保 温 效 果 不 好，造 成 实 验 过 程 中 热 量

19、 损 失 而 引 起 误 差。操 作 方 面，a.实 验 过 程 中 液 体 洒 落 到 桌 面 上 b.混 合 酸、碱 溶 液 时，动 作 缓 慢 c.用 温 度 计 测 量 酸 的 温 度 后，未 清 洗 而 直、接 去 测 量 碱 的 温 度 a.温 度 计 的 读 数 有 误 差 读 数 方 面 b.量 取 溶 液 体 积 时，读 数 有 误 差?俯 视、仰.视 等 问 题？【典 型 例 题】1.关 于 中 和 反 应 反 应 热 的 测 定 实 验，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.为 了 使 反 应 进 行 得 更 完 全，可 以 使 酸 或 碱 适 当 过 量 B.为 了 使

20、 反 应 充 分，可 以 向 酸（碱）中 分 次 加 入 碱（酸）C.中 和 反 应 反 应 热 测 定 的 实 验 结 果 与 所 用 酸、碱 的 用 量 和 种 类 均 无 关 D.用 铜 丝 代 替 玻 璃 搅 拌 棒，会 使 中 和 反 应 反 应 热 的 测 定 值 偏 大 2.下 列 有 关 中 和 热 的 说 法 正 确 的 是（）A.中 和 热 的 热 化 学 方 程 式：H+（1）+OH-（1）=H2O（1）A/=-57.3 kJ-moFB.准 确 测 量 中 和 热 的 实 验 过 程 中，至 少 需 测 定 温 度 4 次 C.玻 璃 搅 拌 器 材 料 若 用 铜 代

21、替，则 测 量 出 的 中 和 热 数 值 偏 小 D.若 稀 酸 溶 液 中 H*与 稀 碱 溶 液 中（）1 的 物 质 的 量 相 等，则 所 测 中 和 热 数 值 更 准 确 3.某 实 验 小 组 用 0.50 mol/L NaOH溶 液 和 0.50 mol/L硫 酸 溶 液 进 行 中 和 反 应 反 应 热 的 测 定。实 验 装 置 如 图 所 示。（1）仪 器 a 的 名 称 是。?（2）取 50 mL NaOH溶 液 和 30 mL硫 酸 溶 液 进 近 似 认 为 0.50 mol/L NaOH溶 液 和 0.50得 溶 液 的 比 热 容 c=4.18 J/（g）。

22、则 计（3）上 述 实 验 结 果 与 一 57.3 kj/mol有 偏 差，行 实 验，测 得 起 止 温 度 差 的 平 均 值 为 4.0 C。W mol/L硫 酸 溶 液 的 密 度 都 是 1 g/cm）实 验 后 所 算 得 於（取 小 数 点 后 一 位）。？产 生 偏 差 的 原 因 可 能 是（填 字 母）。?a.实 验 装 置 保 温、隔 热 效 果 差 b,用 量 筒 量 取 NaOH溶 液 的 体 积 时 仰 视 刻 度 线 读 数 c.分 多 次 把 NaOH溶 液 倒 入 盛 有 硫 酸 溶 液 的 小 烧 杯 中 d.用 温 度 计 测 定 NaOH溶 液 起 始

23、 温 度 后 直 接 测 定 H2sol溶 液 的 温 度 本 课 小 结 06/8恒 压 条 件”、十 L 放 热 反 应 AH0生 成 物 的 总 能 量-反 应 物 的 总 能 量|应 热 4.18x10-3.机(溶 液)t)=_=!一 n(H2O)kJ m oL 比 热 容 c=4.18 J/(g 七)随 堂 练 习 1.已 知 断 裂 1 mol IIII需 吸 收 的 能 量 为 436 k J,形 成 1 mol N-H 放 出 的 能 量 为 391 k J,根 据 化 学 方 程 式 N2+3H2=2NHa,1 m o l 凡 完 全 反 应 放 出 92.4 k J能 量。

24、则 断 裂 1 mol N三 N 所 需 吸 收 的 能 量 为()A.431 kJ B.945.6 kJC.649 kJ D.896 kJ2.化 学 反 应 Az(g)+BMg)=2AB(g)的 能 量 变 化 如 图 所 示，下 列 叙 述 中 正 确 的 是()能 量/(kJ-mol-)2 mol A+2 mol BL,2 mol AB(g)1 mol A2(g)+1 mol 62(g)反 应 过 A.每 生 成 2 个 A B分 子 吸 收(b 6)kJ热 量 B.该 反 应 热 A 11=+(wb)kJ molC.该 反 应 中 反 应 物 的 总 能 量 高 于 生 成 物 的 总

25、 能 量 D.断 裂 1 mol A-A和 1 mol B-B键，放 出 a kJ能 量 3.50 mL 0.50 mol L 盐 酸 与 50 mL 0.55 mol L_1 NaOH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（101 kPa下，强 酸 稀 溶 液 与 强 碱 稀 溶 液 反 应 生 成 1 mol H20时 放 出 的 热 量 叫 中 和 热）。回 答 下 列 问 题：（1）烧 杯 间 填 满 碎 泡 沫 塑 料 的 作 用 是 0?（2）大 烧 杯 上 如 不 盖 硬 纸 板，求 得 中 和 热 的 绝 对 值（填“偏 大”“偏 小”或“无 影 响”）?（3）实 验 中 改 用 60 mL 0.50 mol I?盐 酸 与 50 mL 0.55 mol 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：08/8