第1章 第1节 第1课时 化学反应的反应热 化学反应的内能变化与焓变-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第1节　化学反应的热效应 第1课时　化学反应的反应热　化学反应的内能变化与焓变 发 展 目 标 体 系 构 建 1.通过对日常生活生产常见化学反应的放热、吸热现象的认知，能辨识化学反应中能量变化的本质；认识反应热、放热反应、吸热反应的含义。 2.能从内能变化角度认识反应热、焓变。 3.通过中和反应的反应热测定实验，明确反应热测定的原理和方法。 一、化学反应的反应热 1．反应热 (1)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。 (2)表示符号 用Q表示 (3)单位 kJ·mol－1或 J·mol－1。 微点拨：(1)物理变化中的能量变化不是反应热。如物质的三态变化，物质的溶解等。 (2)反应放热或吸热与反应条件无关。 2．反应热的测定 (1)仪器——量热计 (2)原理 Q＝－C(T2－T1)，其中C表示溶液及量热计的热容，其单位为J·K－1；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 微点拨：(1)热力学温度与摄氏温度的换算关系：T＝t＋273.15 K。 (2)热容(C)与比热容(比热)的关系： 比热＝。 (3)常温下，液态水的比热为4.18 kJ·K－1·kg－1。 二、化学反应的内能变化与焓变 1．反应体系的能量 2．内能 (1)定义：是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。符号：_U。 (2)内能大小的影响因素 内能的大小除了与物质的种类、数量及聚集状态(即气态、液态或固态等)有关，还与体系的温度、压强有关。 (3)反应体系的能量变化 在一般情况下，反应体系处于静止状态，即体系整体的动能和势能没有变化，体系的能量变化可表示为ΔU＝U(反应产物)－U(反应物)＝Q＋W。 当反应过程中体系没有做功时，则ΔU＝Q。ΔU>0，反应吸收能量；ΔU<0，反应释放能量。 微点拨：(1)化学反应体系能量变化中的功是指除热能外，体系与环境之间交换的其他形式的能(如电能、光能、机械能等)。 (2)微观粒子的能量包括分子的平动、转动、振动以及电子和原子核的运动等。 3．等压反应的反应热——焓变 (1)等压反应 在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应，如在敞口容器中进行的反应。 (2)焓变及单位 ①定义：反应产物的焓与反应物的焓之差。 ②表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)＝Qp。 其中Qp表示等压条件下化学反应的反应热。焓变的单位为 kJ·mol－1或J·mol－1。 (3)化学反应的焓变示意图 1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)化学反应过程中一定伴随着能量的变化。(　　) (2)反应热、焓变均指化学反应中的热量变化，单位为kJ或J。(　　) (3)化学反应中反应物总能量一定大于反应产物总能量。(　　) (4)吸热反应的ΔH＜0，放热反应的ΔH＞0。(　　) (5)反应体系的内能变化就是反应热。(　　) 提示：(1)√　 (2)×　反应热、焓变均指化学反应中的能量变化，单位为kJ·mol－1或 J·mol－1。 (3)×　放热反应：E(反应物)＞E(反应产物)，吸热反应：E(反应物)＜E(反应产物)。 (4)×　吸热反应：ΔH＞0，放热反应：ΔH＜0。 (5)×　反应体系的内能变化等于反应热和功的加和，如果反应过程中体系没有做功，则反应体系的内能变化就是反应热。 2．下列说法正确的是(　　) A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化 B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0 C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应 D．一个化学反应中，当反应物的总能量大于反应产物的总能量时，反应放热，ΔH为负值 D　[反应物的物质的量越多，则焓变的绝对值越大，A项错误；反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应放热还是吸热无关，C项错误；在反应中物质所具有的总能量减少，反应就放热，此时ΔH<0，因此B项错误、D项正确。] 3．量热计直接测出的是(　　) A．质量的变化 B．能量的变化 C．温度的变化 D．电流的变化 C　[量热计直接测出的是反应前后的温度差。] 测定中和反应的反应热 (素养养成——科学探究与创新意识) 在实验室用如图所示装置测定中和反应的反应热。 　 图1　　　　　　　　　 　图2 1．用50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液，在如图所示的装置中分别进行中和反应反应热的测定，测定的结果是否相同？哪个结果更接近于真实值？为什么？ 提示：两种装置测定的结果不同。用图2装置测定中和反应的反应热更接近于真实值。因为图2装置热量损失少。 2．谈一谈中和反应的反应热测定实验成功与否的关键是什么？ 提示：中和反应的反应热测定实验成功的关键是比较准确地配制一定物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到保温、