仙源學校講學稿課題：第一節化學能與熱能（第2課時）
（必修4 第一節化學反應與能量變化熱化學反應方程式）
【學習目標】
1.了解熱化學方程式的含義並能正確書寫熱化學方程式。
2.通過中和反應反應熱的測定，初步學習測定化學反應反應熱的實驗方法。
3.能正確分析測定反應熱時誤差產生的原因，並能採取適當措施減小誤差。
【重點·難點】
1.熱化學方程式的書寫
2.中和熱的測定。
【知識梳理】
一．熱化學方程式
(1)概念
能表示參加反應物質的量和反應熱的關係的化學方程式。
(2)特點(與化學方程式比較)
①指明了反應時的和 ，若在常溫常壓時進行的反應，可不註明。
②在化學方程式右邊註明δh的「+」、「 -」和單位 。
③所有反應物和生成物都用括號註明了它們在反應時的常用 s 、 l 、 g 分別表示固體、液體和氣體。
(3)意義
熱化學方程式不僅表示化學反應中的物質變化，也表明了能量變化。
如h2(g)＋o2(g)===h2o(l) δh＝－285.8 kj·mol－1表示在kpa下，
mol h2與 mol o2完全反應生 mol液態水時的熱量是285.8 kj。
【書寫熱化學方程式注意的問題】
(1)注意δh的符號
δh只能寫在熱化學方程式的右邊，且中間留空格。若為放熱反應，δh為「－」；若為吸熱反應，δh為「＋」。δh的單位一般為
(2)注意測定條件
反應熱δh與測定條件(溫度、壓強等)有關，因此書寫熱化學方程式時應注意δh的測定條件。絕大多數δh是在25℃、101 kpa下測定的，可不註明溫度和壓強。
(3)注意物質的聚集狀態
反應物和生成物的聚集狀態不同，反應熱δh也不同。因此，書寫熱化學方程式時必須註明物質的聚集狀態。氣體用「g」，液體用「l」，固體用「s」，溶液用「 」。
熱化學方程式中不用標「↑」和「↓」。
(4)注意化學計量數
①化學計量數隻表示物質的物質的量，因此可以為整數或分數 。
②由於δh與反應物的物質的量有關，所以熱化學方程式中化學式前面的化學計算數必須與δh相對應：
a．化學計量數和反應熱數值可以同時增大或減小相同的倍數。
b．當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。
例如：已知
h2(g)＋o2(g)===h2o(l) δh＝－285.8 kj·mol－1，則：
h2o(l)===h2(g)＋o2(g) δh1。
2h2(g)＋o2(g)===2h2o(l) δh1。
(5)注意δh的單位
δh的單位「kj·mol－1」並不是指每摩爾具體物質反應時伴隨的能量變化，而是指給定形式的具體反應以各物質的化學計量數來計量其物質的量時伴隨的能量變化。
(6)熱化學方程式一般不寫反應條件。
【當堂訓練】
1.判斷正誤。
（1）熱化學方程式和化學方程式一樣都僅表示物質的變化（ ）
（2）寫熱化學方程式時都必須要註明溫度和壓強（ ）
（3）c2h5oh(l)和c2h5oh(aq)表示的物質狀態相同（ ）
（4）δh＝＋288 kj·mol－1可以寫成δh＝288 kj·mol－1（ ）
（5）熱化學方程式中物質前面的計量數表示的是分子的個數（ ）
（6）熱化學方程式中物質前面的計量數只能是整數（ ）
（7）同乙個化學反應的熱化學方程式中物質前面的計量數和反應熱數值成正比（ ）
【典例1】已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成1 mol二氧化碳氣體和液態水，並放出熱量b kj，則乙炔燃燒的熱化學方程式正確的是( )
a．2c2h2(g)＋5o2(g)===4co2(g)＋2h2o(l) δh＝－4b kj·mol－1
b．c2h2(g)＋o2(g)===2co2(g)＋h2o(lh＝2b kj·mol－1
c．2c2h2(g)＋5o2(g)===4co2(g)＋2h2o(l) δh＝－2b kj·mol－1
d．2c2h2(g)＋5o2(g)===4co2(g)＋2h2o(l) δh＝b kj·mol－1
答案 a
【變式訓練1】 已知：①1 mol h2分子中化學鍵斷裂時需要吸收436 kj的能量，②1 mol i2蒸氣中化學鍵斷裂時需要吸收151 kj的能量，③由h原子和i原子形成1 mol hi分子時釋放299 kj的能量。下列熱化學方程式正確的是( )
a．2hi(g)===h2(g)＋i2(g) δh＝＋11 kj·mol－1
b. h2(g)＋i2(g)===hi(g) δh＝－11 kj·mol－1
c．h2(g)＋i2(g)===2hi(g) δh＝＋288 kj·mol－1
d. h2(g)＋i2(g)===hi(g) δh＝－144 kj·mol－1
【當堂訓練】
寫出下列反應的熱化學方程式。
【練習】寫出下列反應的熱化學方程式
(1)1 mol n2(g)與適量o2(g)起反應生成no2(g)，吸收68 kj熱量。
(2)1 mol cu(s)與適量o2(g)起反應生成cuo(s)，放出157 kj的熱量。
（3）1moln2(g)與適量的h2(g)起反應生成nh3(g)，放出92.2kj熱量。
（4）1molc(g)與適量的h2o(g)起反應生成co(g)和h2(g)，吸收131.5kj熱量。
（5）衛星發射時可用肼（n2h4）作燃料，1moln2h4（l）在氧氣中燃燒，生成氮氣和液態水放出622kj的熱量。
（6）汽油的重要成分是辛烷（c8h18）,1mol c8h18 (l)在氧氣中燃燒，生成二氧化碳和液態水，放出5518kj的熱量。
仙源學校講學稿課題：第一節化學能與熱能（第3課時）
（必修4 第一節化學反應與能量變化熱化學反應方程式）
二、中和反應反應熱的測定
中和熱：在稀溶液中，強酸與強鹼發生中和反應生成1_mol_h2o(l)時的反應熱(即放出的熱量)稱為中和熱。因此中和熱的測定就是要測算出平均每生成1mol液態水釋放的熱量。
[實驗用品]
儀器：大燒杯(500 ml)、小燒杯(100 ml)、量筒(50 ml)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔
試劑：0.50 mol·l－1鹽酸、0.55 mol·l－1 naoh溶液。
[實驗方案]
1．實驗步驟
(1)設計裝置如圖。
(2)用乙個量筒量取50 ml 0.50 mol·l－1鹽酸，倒入小燒杯中，並用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。並將溫度計上的酸用水沖洗乾淨。
(3)用另乙個量筒量取50 ml 0.55 mol·l－1的naoh溶液，並用溫度計測量naoh溶液的溫度，記入下表。
(4)把套有蓋板的溫度計和環形玻璃攪拌棒放入小燒杯中的鹽酸中，並把量筒中的naoh溶液一次倒入小燒杯，蓋好蓋板，用環形玻璃攪拌棒輕輕攪動，測量混合溶液的最高溫度，記入下表。
(5)重複步驟(2)～(4)三次。
2．資料記錄及處理
資料記錄表
3.計算反應熱
(1)以三次測量所得資料的平均值為計算依據。
(2)取鹽酸和naoh溶液的密度為1 g·cm－3。忽略實驗裝置的比熱容。
(3)取鹽酸質量為m1、naoh溶液質量為m2，反應後溶液比熱容c＝4.18 j·g－1·℃－1，則實驗中反應放出的熱量為(m1＋m2)·c·(t2－t1)＝0.418(t2－t1)kj，生成1 mol h2o時放出的熱量為δh＝kj·mol－1
[問題**]
1．實驗中為何使用0.55 mol·l－1 naoh溶液而不用0.50 mol·l－1的naoh溶液？
答案：保證全部反應，提高實驗的精確度。
2．在中和熱測定實驗中能否用金屬(不與酸反應)質環形攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒？
答案：不能，因為金屬易導 ，會造成損失，增大實驗誤差。
3．組裝簡易量熱器時，減少熱量損失的措施有哪些？
答案：(1)其保溫隔熱的效果一定要好，在兩燒杯縫隙處一定要塞滿或紙條)；(2)小燒杯杯口與大燒杯杯口 ；(3)作蓋板的大燒杯上的泡沫塑料板上的兩個小孔，要恰好使溫度計和環形玻璃攪拌棒通過；(4)可改用保溫杯來製作，也可用塊狀聚苯乙烯泡沫塑料製成與小燒杯外徑相近的絕緣外套來製作。(5)不能用導熱性良好或與酸反應的金屬絲代替
【典例2】 在800 ml的大燒杯中放入碎紙屑，把盛有50 ml 0.50 mol·l－1鹽酸的200 ml燒杯放到大燒杯中，兩隻燒杯間填滿碎紙屑。用泡沫塑料板做成大燒杯蓋，通過蓋子插入一根玻璃攪拌棒(末端呈半圓環的玻璃棒)和乙隻溫度計，測定溶液的溫度。
迅速往鹽酸溶液中加入50 ml 0.55 mol·l－1燒鹼溶液，蓋好，攪拌溶液，觀察溫度的變化。當溫度保持穩定時，記錄讀數，取出裝反應液的燒杯，倒出溶液，清洗乾淨，保持內外杯壁乾燥。
重複進行三次實驗。用這一實驗可以粗略測定中和熱。
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