高中化学化学反应的热效应练习题（高中化学教学设计）

第一章　化学反应与能量变化

第1节　化学反应的热效应

1.1.1 化学反应的反应热 内能变化

本节内容以定量描述化学反应的热效应为主线，首先定义反应热的概念，并介绍定量测定反应热的实验方法，使学生对定量描述反应热的热效应有总体的认识；与原来的旧教材相比本节增加了对物质内能的学习，通过内能的介绍使学生认识到化学反应能量变化的本质原因和形式。

变化观念与平衡思想：

能从质量守恒角度分析化学变化；并能定量分析化学变化及其伴随发生的能量变化。

证据推理与模型认知：

能从宏观和微观结合上收集证据，分析化学变化中的能量吸收或释放的原因。

科学态度与社会责任：

通过对反应热和内能概念的理解，逐步养成严谨求实的科学态度。

反应热概念的含义、内能含义以及与反应热的关系

铝热反应、氢氧化钡和氯化铵反应视频、中和热测定实验试剂和仪器

第一课时 化学反应的反应热 内能变化

【视频引入】多媒体播放铝热反应和氢氧化钡与氯化铵反应的实验视频

【回顾思考】常见的放热反应和吸热反应有哪些？学生思考回答

【投影】1.常见的放热反应

①所有可燃物的燃烧反应，例如H2在Cl2中燃烧;

②酸碱中和反应；

③金属与酸的反应；

④铝热反应；

⑤大部分化合反应，例如CaO H2O==Ca(OH)2。

2．常见的吸热反应

①铵盐与碱的反应；

②C、H2、CO等还原金属氧化物的反应；

③大部分分解反应。

【联想质疑】通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。化学反应几乎都伴随着热能的释放或吸收，而且在一定条件下，一个反应释放或吸收的热量是一定的。那么，应如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量？通过理论方法能够计算出化学反应释放或吸收的热量吗？

【问题探究】学生阅读课本相关内容完成学案相关内容

问题一：如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？

问题二：用什么方法可以获得一个化学反应的反应热呢？

问题三：用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢？

【板书】一、化学反应的反应热

【投影总结】一、化学反应的反应热

意义：定量地描述化学反应释放或吸收的热能

定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温

度下的热效应，简称反应热。

符号：Q

规定：Q＞0 反应吸热 Q＜0 反应放热

【投影总结】1.反应热的数值可以通过实验测得。

2.反应热的数值也可以通过理论计算求得。

热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支。

【阅读思考】阅读课本“资料在线”内容，思考如果知道体系的热容，如何计算体系吸收或放出的热量？

【投影总结】反应热的实验测定仪器和原理

【交流研讨】学生根据反应仪器和原理阅读教材“活动探究”实验操作介绍，思考完成以下问题：

1.根据实验原理分析，对实验结果造成影响的主要因素是什么？在第三步操作中快速将烧杯总的盐酸倒入量热计的目的是什么？

2.在实验室中有玻璃搅拌器和金属搅拌器,在进行测定反应热的实验时应选择哪种搅拌器?

【活动探究】测定中和反应的反应热

学生根据说给仪器和试剂，分组进行实验测定，并根据原理计算反应热的值。完成实验记录表格

实验

溶液温度

反应热/J

T1

T2

NaOH溶液与盐酸反应

KOH溶液与盐酸反应

NaOH溶液与硝酸反应

【交流研讨】为什么三个反应的热效应近似相同?

学生思考交流，发表自己的观点

【投影总结】1.反应的实质相同：H OHˉ== H2O。

2.所用溶液的体积相同，溶液中H＋和OH－的浓度相同，即H＋和OH－的量相同。

3.反应温度的变化值相同。

【交流研讨】三个反应的热效应不完全相同，造成误差的原因是什么?

学生思考，小组交流，总结造成误差的可能原因

【投影总结】

1.量取溶液的体积有误差

2.温度计的读数有误。

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。

【扩展讲授】在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量是相同的，这种反应的反应热叫做中和热。

【迁移应用】有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反应,放出11.46 kJ的热量,则该反应的中和热为 。

【投影总结】

注意： 1．必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．

2．强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H (aq) OH-(aq)=H2O(l)中和热均为57.3 kJ·mol－1，

而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57．3 kJ·mol－1；

3．以生成1 mol液态水为基准。

4.反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2 H2SO4=BaSO4↓ 2H2O)

【回顾思考】化学反应伴随能量变化的原因是什么？ 学生根据高一所学知识思考回答。

【投影总结】化学反应伴随能量变化的原因

1.化学反应的实质：旧化学键断裂吸收能量和新化学键的形成释放能量

旧化学键断裂吸收能量＞新化学键的形成释放能量 反应吸收能量

旧化学键断裂吸收能量＜新化学键的形成释放能量 反应释放能量

2. 反应物和生成物所具有的能量不同

反应物总能量＞生成物总能量 反应释放能量

反应物总能量＜生成物总能量 反应吸收能量

【过渡】物质自身所具有的能量，我们通常称为内能，反应体系中内能变化与反应能量变化有什么关系？内能变化与反应热是否相同？

【问题探究】问题四：什么是内能，物质内能与哪些因素有关？内能变化与能量变化什么关系？

学生自主阅读教材相关内容，完成学案问题

【板书】二、化学反应的内能变化与焓变

1.化学反应的内能变化

【投影总结】

内能：体系内所含各种微观粒子的能量总和

影响因素：物质的种类、数量、聚集状态、温度、压强

符号：U

内能变化：△U=U(反应产物)-U(反应物)

内能变化与能量变化的关系：U(反应产物)＞U(反应物) 反应吸收能量

U(反应产物)＜U（反应物） 反应释放能量

【问题探究】问题五：内能变化与反应热是否相同？有什么关系？

【阅读思考】教材“知识支持”，思考总结化学反应体系与环境间能量交换的形式有哪些，内能变化与反应热的关系。

【投影总结】

【讲述】若反应过程中体系没有做功，既W=0时，化学反应的反应热（Q）等于化学反应前后体系内能变化（△U），即△U=Q

【投影总结】 U(反应产物)＞U(反应物) 反应吸热 Q＞0

U(反应产物)＜U(反应物) 反应放热 Q＜0

【课堂小结】

本节内容为化学反应原理内容，学习起来比较枯燥。为帮学生找到学习的动力，先以常见的两个放热实验视频引入，让学生对高一常见放热反应和吸热反应进行回顾，然后通过“如何定量的描述反应化学反应吸收和释放的能量？”问题入手引入反应热的概念，通过“如何测定化学反应的反应热？”问题入手，使学生加深对化学能与热能相互转化的了解。

,