第1章 第1节 第1课时 反应热 焓变-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】配套教师用书（人教版）

第一节　反应热 第1课时　反应热　焓变 素养 发展 目标 1.宏观辨识与微观探析：能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。 2．宏微结合：结合真实情境中的应用实例，能从多角度认识放热反应和吸热反应，认识化学反应中能量变化在生活、生产中的应用。 3．证据推理：认识中和反应反应热，结合中和反应反应热测定的探究实验，充分理解化学反应与能量的变化，把握实验操作的关键。 知识点一、反应热及其测定 1．体系与环境 ①体系(又称系统)：包括试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等。 ②环境：与体系相互影响的其他部分，如盛溶液的试管和溶液之外的空气等。 2.反应热 (1)概念：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。 (2)测定方法：许多反应热可以通过量热计直接测定。在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量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。 3．中和反应反应热的测定 (1)中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量称为中和热。 (2)25 ℃和101 kPa下，在稀溶液中，强酸和强碱反应生成1 mol液态水时反应热为定值57.3 kJ·mol－1 。 (3)中和反应反应热的测定 [实验目的] 测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。 [实验原理] 通过实验测量一定量的强酸、强碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q＝cmΔt计算放出的热量，由此再求得中和热。 [实验用品] 简易量热计、量筒(50 mL)两个、0.50 mol·L－1 盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液 简易量热计由温度计、玻璃搅拌器、内筒、外壳及隔热层等组成，内筒是反应容器，内筒与外壳之间的隔热层起保温作用。 [实验测量] ①酸溶液温度的测量：用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后测量并记录盐酸的初始温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②碱溶液温度的测量：用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。 ③反应后体系温度的测量：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，用搅拌器上下匀速搅拌，密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。 ④重复步骤①～③两次，记录数据。 1．在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据？如何根据测得的数据计算反应热？ 提示：测量数据：盐酸温度、NaOH溶液温度、反应后体系的最高温度；根据Q＝cm(t2－t1)计算反应热，m为盐酸和NaOH溶液质量和，查阅资料c＝4.18 J/(g·℃)。 2．测定NaOH溶液的温度前，温度计上的盐酸为什么要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入盐酸中？其原因是什么？ 提示：测定NaOH溶液的温度时，若温度计上沾有酸，二者反应放出热量，测得NaOH溶液的温度偏高；冲洗后的溶液不能倒入盐酸中，若倒入，会使混合液的总质量增加，导致实验结果产生误差。 3．盐酸和NaOH溶液混合时，为什么要将量筒中的NaOH溶液一次性倒入盐酸中而不能缓慢(或分多次)倒入？ 提示：本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓(或分多次倒入)，会使热量损失而使误差增大。 4．处理实验数据时，要进行哪些近似处理？ 提示：将0.50 mol/L盐酸和0.55 mol/L NaOH溶液的密度当作1 g/cm3，混合溶液的总质量为50 g＋50 g＝100 g；混合液的比热容按水的比热容c＝4.18 J/(g·℃)计算。 实验数据处理 (1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。 (2)代入公式Q＝cmΔt，计算Q。 (3)①计算生成H2O的量n(H2O)＝0.050 L×0.50 mol/L＝0.025 mol。 ②计算中和热＝ kJ·mol－1 。　　 ＝ 1．向盛有20 mL 2.00 mol·L－1 稀盐酸的绝热容器中缓缓加入50 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积V与所得混合溶液的最高测量温度T的关系图正确的是(　　) A　[盛有稀盐酸的绝热容器中加入NaOH溶液，当酸碱恰好完全中和生成NaCl和H2O时，反应放出的热量最多，体系的温度最高。据n(HCl)＝n(NaOH)可得，20 mL×2.00 mol·L－1 ＝V(NaOH)×1.00 mol·L－1 ，则有V(NaOH)＝40 mL，故答案选A。] 2．50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶