◇ 遼寧 方 正

絕大部分化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,即包含吸熱或者放熱的過程,因而也就產(chǎn)生了反應(yīng)焓變這一概念．它是化學(xué)中十分重要的概念,但是高中化學(xué)學(xué)習(xí)中,有很多學(xué)生無法正確地計(jì)算反應(yīng)焓變,歸根結(jié)底是因?yàn)閷?duì)概念性質(zhì)等理解不透徹．因此,在教授這部分知識(shí)時(shí),可以加強(qiáng)對(duì)概念及計(jì)算方法的講解,幫助大家更好地掌握計(jì)算方法,提升計(jì)算效率．

1 變化圖示,呈現(xiàn)總和之差

眾所周知,化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是舊鍵斷裂以及新鍵形成的過程．在計(jì)算熱化學(xué)反應(yīng)焓變時(shí),可以將化學(xué)鍵斷裂以及形成過程所吸收或者釋放的能量用圖示表達(dá),然后依據(jù)圖示所呈現(xiàn)的總和之差直接進(jìn)行計(jì)算．這樣一來,大家不僅能夠清晰地觀察到吸熱過程和放熱過程所需要的能量大小,加深對(duì)這一概念的理解；同時(shí)還能提升反應(yīng)焓變的計(jì)算效率．

圖1

通過圖示表示化學(xué)反應(yīng)的過程,學(xué)生能夠清晰地掌握吸熱、放熱反應(yīng)過程能量的變化,繼而求解反應(yīng)焓變．但是在通過圖示計(jì)算時(shí),大家還應(yīng)當(dāng)注意化學(xué)鍵斷裂以及形成的數(shù)量,否則很容易由于粗心造成計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤．

2 中和反應(yīng),考慮放出熱量

在計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)焓變時(shí),學(xué)生們可以先求解放出的熱量Q,然后根據(jù)Q/n計(jì)算焓變．為了加深大家對(duì)該概念的理解并掌握相關(guān)計(jì)算方法,教師可以在教學(xué)過程中帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行分析,掌握計(jì)算原理．

例如,教師引導(dǎo)學(xué)生分析以下中和反應(yīng)的焓變：HCl(aq)＋Na OH(aq)＝Na Cl(aq)＋H2O(l),首先根據(jù)Q＝cmΔt求出該反應(yīng)所釋放的能量,然后求解生成1mol液態(tài)水所對(duì)應(yīng)的能量即可．參與反應(yīng)的HCl和Na OH均為100m L,且濃度均為0.5mol·L－1,反應(yīng)前后體系溫度升高了3.4℃,2種溶液的密度均為2g·cm－3,反應(yīng)后溶液的比熱容為4J·(g·℃)－1,那么放出熱量為Q＝cmΔt＝4J·(g·℃)－1×200m L×2g·cm－3×3.4℃＝5.44k J,進(jìn)而求得該反應(yīng)的焓變?yōu)棣＝－Q/0．05mol＝－108.8k J·mol－1．

計(jì)算中和反應(yīng)的焓變實(shí)際上就是計(jì)算該反應(yīng)所放出的熱量,學(xué)生可以通過計(jì)算每生成1mol液態(tài)水時(shí)所產(chǎn)生的熱量得出對(duì)應(yīng)中和反應(yīng)的反應(yīng)焓變．但是在求解焓變時(shí),學(xué)生一定要注意物質(zhì)的狀態(tài),每一狀態(tài)下物質(zhì)的能量都是不同的．

3 燃燒過程,注重物質(zhì)生成

燃燒過程是我們最熟悉的一類反應(yīng)．初中時(shí)期學(xué)生就已經(jīng)學(xué)習(xí)過燃燒反應(yīng)的條件等知識(shí)．如何計(jì)算燃燒過程的反應(yīng)焓變是每一位學(xué)生都需要掌握的,而燃燒熱是十分重要的一個(gè)概念．在化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)生可以通過燃燒熱計(jì)算對(duì)應(yīng)燃燒過程的反應(yīng)焓變．

“CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2 H2O(l)”是甲醇不完全反應(yīng)生成CO的化學(xué)方程式,教師可以以此為例帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行分析講解：我們所學(xué)過的燃燒熱指的是1mol純物質(zhì)在特定條件下完全燃燒所放出的熱量,這道題目是甲醇不完全燃燒的過程．學(xué)生可以分別從一氧化碳和甲醇的燃燒熱入手,假設(shè)分別為ΔH1、ΔH2,應(yīng)用蓋斯定律,就能夠得出該反應(yīng)的焓變,為ΔH2－ΔH1．這樣應(yīng)用蓋斯定律,結(jié)合已知物質(zhì)的燃燒熱,大家就能夠快速地求出該反應(yīng)的焓變．可見,在計(jì)算燃燒過程的反應(yīng)焓變時(shí),需要我們關(guān)注物質(zhì)的生成．通過應(yīng)用燃燒熱這一概念提升計(jì)算效率．

教師應(yīng)當(dāng)通過教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生熟練地掌握幾種計(jì)算方法,提升化學(xué)學(xué)習(xí)效率,為大家以后的化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．