反应热焓变课件高二上学期人教版化学选择性必修1

第一节

反应热课时1反应热

焓变第一章化学反应的热效应能量变化物质变化基础

热能电能光能……吸收释放交流与讨论：

化学反应过程中伴随着哪些变化？

任务一认识化学反应的特征任务一认识化学反应的特征1．化学反应的过程，既是物质的转化过程，也是化学能与热、电等其他形式

能量的转化过程，而且在反应过程中遵循着

守恒定律和

守恒

定律。质量能量热能2．化学反应的实质与特征：

实质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。

特征：既有物质变化，也伴随着能量变化；主要表现为

的变化。活动：列举几个你熟悉的放热、吸热反应。吸热反应放热反应物质与氧气的反应中和反应金属与水或酸生石灰和水反应大部分化合反应1．氢氧化钙与氯化铵晶体的反应2．C(s)+CO2(g)===

2CO(g)3．水煤气制取：C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)4．大多数分解反应（2KClO3===2KCl+3O2典型放热反应）5．弱电解质的电离与盐类水解△高温高温交流讨论：一个化学反应是放热反应还是吸热反应与反应条件（如加热）有无关系？无关！取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。任务一认识化学反应的特征任务一认识化学反应的特征交流讨论：说一说化学反应过程中释放或吸收的能量在生产、生活和科学研究中的应用？任务二认识反应热及其测定如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量？交流讨论：体系(系统)1.研究反应热时，需要明确体系和环境例：盐酸与NaOH溶液的反应试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系被研究的物质系统环境盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量热量与体系相互影响的其他部分任务二认识反应热及其测定如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量？交流讨论：2.化学反应的热效应(反应热)热量化学反应的热效应(反应热)反应前后体系的温度相等体系环境等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量QkJ/mol

符号

单位任务二认识反应热及其测定3.反应热的测定工具如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量？交流讨论：许多反应热可以通过量热计直接测定任务二认识反应热及其测定如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量？交流讨论：现代量热计3.反应热的测定工具任务二认识反应热及其测定在测定中和反应反应热时，应测量哪些数据？如何根据测得的数据计算反应热？为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？思考：盐酸与NaOH溶液反应的过程中会放出热量，导致体系与环境之间的温度产生差异。在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量就会使体系的温度升高，这时可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热c：比热容m:体系的质量t1、t2：反应前和反应后体系的温度Q：放出的热量Q＝c

·m·(t2－t1)反应热的计算公式任务三探究中和反应反应热的测定1.实验用品简易量热计示意图仪器：烧杯、量筒、温度计、玻璃搅拌器、盖板、泡沫试剂：盐酸、NaOH溶液盐酸、氢氧化钠反应中和热的测定实验探究：任务三探究中和反应反应热的测定盐酸、氢氧化钠反应中和热的测定实验探究：2.实验测量

为了保证HCl被完全中和（NaOH溶液易吸收CO2等变质）用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。步骤一用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液①，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。步骤二(1)测量反应物的温度防止残留的酸与碱反应，导致测量的t2数据不准。任务三探究中和反应反应热的测定盐酸、氢氧化钠反应中和热的测定实验探究：2.实验测量(2)测量反应后体系的温度打开杯盖，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，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。步骤三步骤四重复上述步骤(

1)至步骤(2)两次。目的是减少误差任务三探究中和反应反应热的测定盐酸、氢氧化钠反应中和热的测定实验探究：3.数据处理取盐酸和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(

t1)。计算温度差(

t2-t1)，将数据填入下表。实验次数反应物的温度/℃反应前体系的温度/℃反应后体系的温度/℃温度差盐酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(

t2-t1)/℃12320.420.220.320.220.523.723.723.4520.255若某次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？将差异明显的数据舍去。为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，

并忽略量热计的比热容，则：①50mL0.50mol/L盐酸的质量m1=50g，50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量m2=50g；②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)，50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：(m1+m2)·c·(t2-t1)=_________________③生成1molH2O时放出的热量为______________。根据温度差和比热容等计算反应热。盐酸、氢氧化钠反应中和热的测定实验探究：3.数据处理任务三探究中和反应反应热的测定

Q＝c·(m1＋m2)·(t2－t1)=0.418(t2－t1)kJkJkJ大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量。

研究条件：稀溶液

反应物：强酸与强碱生成物及其物质的量：1molH2O放出的热量：57.3kJ注：由于弱酸、弱碱电离吸热，所以强酸与弱碱、强碱与弱酸、弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57.3kJ。在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1molH2O（l），这时的反应热叫做中和热。任务三探究中和反应反应热的测定中和反应反应热是反应热的一种！！！盐酸、氢氧化钠反应中和热的测定实验探究：4.问题讨论任务三探究中和反应反应热的测定(1)在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？措施作用药品量实验装置、仪器选择实验操作采用碱稍过量的方法内外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层实验使用同一支温度计进行温度测量测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱的温度将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖为了保证酸碱完全中和可以减少热量损失减少仪器本身的误差，使测量的温度更准确测量的初始温度更准确减少热量的损失重复实验2～3次测量的温度差更准确盐酸、氢氧化钠反应中和热的测定实验探究：4.问题讨论任务三探究中和反应反应热的测定(2)为了使实验尽可能精确，温度计上的酸需用水冲洗干净并用滤纸擦干，

冲洗后的溶液能否倒入量热器中的小烧杯？为什么？冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使溶液的总质量增加，而导致实验误差。减少热量损失(3)酸、碱混合时，为何要把量筒中NaOH溶液一次倒入而不能缓缓倒入？(4)上述实验能否用NaOH固体代替NaOH溶液？对结果会产生什么影响？

(5)上述实验能否是盐酸过量？

(6)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？

盐酸过量则以氢氧化钠为标准计算生成的水，但溶液吸收空气中的二氧化碳，消耗了一部分氢氧化钠，无法保证氢氧化钠完全与盐酸反应，因此一般选用过量的氢氧化钠。不能，NaOH固体溶解放大量的热，导致结果偏大。不能。因为铜丝易导热，使热量损失较大1.为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据有(

)①酸溶液的浓度和体积②碱溶液的浓度和体积③比热容④反应后溶液的质量(单位：kg)

⑤生成水的物质的量⑥反应前后温度变化⑦操作所需的时间A．①②③⑥ B．①③④⑤C．③④⑤⑥D．全部C测评2.在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（已知弱酸电离时吸热）(

)A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计玻璃泡应与内筒底部接触0.55mol·L-1NaOH溶液分别与0.50mol·L-1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的碱溶液与酸溶液体积相等，则测得的中和反应反应热的绝对值相同D.在测定中和反应反应热的实验中，将NaOH溶液缓缓倒入装有盐酸的内筒中A测评3.用如图所示的装置测定中和反应反应热。实验药品：100mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.50mol·L-1NaOH溶液、50mL0.50mol·L-1氨水。实验步骤：略。已知弱碱电离时吸热。（1）从实验装置上看，还缺少

，其能否用铜质材料替代？

（填“能”或“不能”），理由是

。（2）装置中隔热层的作用是

。玻璃搅拌器不能金属材料易散热，会使实验误差增大减少实验过程中的热量损失（3）将浓度为0.50mol·L-1的酸溶液和0.50mol/L

的碱溶液各50mL混合（溶液密度均为1g/mL），测得温度如下：反应物 起始温度 最高温度甲组（HCl+NaOH） 乙组（HCl+NH3·H2O）15.0

①两组实验结果存在差异的原因是

。②某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热偏大，则可能的原因是

。溶液温度B.做该实验时室温较高C.溶液一次性迅速倒入NH3·H2O为弱碱，电离时要吸热，导致放热较少A任务四认识反应热与焓变化学反应为什么会产生反应热？交流讨论：体系内能改变产生反应热内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓(符号为H)。等压体系内能改变产生反应热反应热(焓变)任务四认识反应热与焓变化学反应为什么会产生反应热？交流讨论：任务四认识反应热与焓变反应物具有的总能量高生成物具有的总能量低化学反应向环境释放能量放热反应∑H

(反应物)＞∑H(生成物)根据规定，当反应体系放热时其焓减小，ΔH为负值，即ΔH＜0图示∆H<0从宏观角度分析一下化学反应中焓的变化活动：∆H＝

H生成物－H反应物单位：kJ/mol或kJ•mol-1任务四认识反应热与焓变从宏观角度分析一下化学反应中焓的变化活动：当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为正值，即ΔH＞0生成物具有的总能量高反应物具有的总能量低化学反应从环境吸收能量吸热反应∑H

(反应物)＜∑H(生成物)图示∆H>0∆H＝

H生成物－H反应物单位：kJ/mol或kJ•mol-1从微观角度分析一下化学反应中焓的变化活动：任务四认识反应热与焓变以H2与Cl2反应生成HCl为例，从微观角度来讨论反应热的实质HH键断裂，吸收能量键形成，释放能量436kJ/mol436kJ/mol键能：25℃和101kPa下，断开1mol气态分子AB(g)中的共价键，使其生成气态原子A(g)和B(g)所吸收的能量从微观角度分析一下化学反应中焓的变化活动：任务四认识反应热与焓变以H2与Cl2反应生成HCl为例，从微观角度来讨论反应热的实质度来讨论反应热的实质焓(H)

∆H2＝−436kJ/mol

H2(g)2H(g)∆H1＝+436kJ/mol从微观角度分析一下化学反应中焓的变化活动：任务四认识反应热与焓变以H2与Cl2反应生成HCl为例，从微观角度来讨论反应热的实质度来讨论反应热的实质H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)

∆H＝？释放431kJ/mol×2mol＝862kJ∆H＝−183kJ/mol吸收436kJ+243kJ＝679kJ

从微观角度分析一下化学反应中焓的变化活动：任务四认识反应热与焓变以H2与Cl2反应生成HCl为例，从微观角度来讨论反应热的实质吸收能量679kJ释放能量862kJ反应热∆H＝−183kJ/mol思考：任务四认识反应热与焓变H2与Cl2反应生成HCl反应的焓变，实验测得与理论分析的数据接近，说明了什么？化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。

∆H＝−183kJ/mol键能估算实验测得

∆H＝−184.6kJ/molH2(g)+Cl2(g)2HCl(g)

∆H＝？测评

依据信息估算2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)的反应热∆H＝？

∆H(估算)＝∑E

(反应物键能）－∑E

(生成物键能）＝2×436kJ/mol＋498kJ/mol－4×463.4kJ/mol＝−483.6kJ/mol

2H2(g)+O2(g)2H2O(g)

∆H＝？2H2O24H2O2H2O1molH2(g)中的H－H键断裂吸收436kJ能量1molO2(g)中的化学键断裂吸收498kJ能量形成H2O(g)中1molH－O键释放463.4kJ能量基元反应、过渡态理论及活化能基元反应研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，往往要经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。过渡态理论过渡态理论认为，反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物，而是必须要经过一个过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。拓展延伸（p25）巩固练习1．下列说法正确的是(

)A．吸热反应使环境的温度升高B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0C．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，ΔH为负值D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应C2．化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是(

)A．该反应每生成2molAB(g)吸收bkJ热量B．反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1