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(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

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 课程标准要求 学业质量水平 1．知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 2．认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 3．能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学变化中能量变化的本质。 1．能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律，能定量分析化学变化的热效应。(水平3) 2．能依据化学变化中能量转化的原理，提出利用化学变化实现能量贮存和释放的有实用价值的建议。(水平4) 一、化学反应的反应热 1．反应热 (1)定义 化学上规定：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称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 (2)表示方法 通常用符号Q表示。反应吸热时，Q为正值；反应放热时，Q为负值。 (3)热化学 反应热的数据可以通过实验测得，也可以通过理论计算求得。用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支称为热化学。 2．反应热的测定 (1)量热计及使用 ①量热计的构造 简易量热计示意图 量热计由内、外两个筒组成，内筒是反应容器，外筒起保温作用。 ②量热计的使用 将反应物加入内筒并使之迅速混合，测量反应前后溶液温度的变化值，根据溶液及量热计的热容，利用下式计算此反应过程吸收或放出的热量：Q＝－C(T2－T1)，式中，C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 (2)测定中和反应的反应热 ①测定原理及数据处理 ②实验结论 强酸与强碱在水溶液中发生反应生成可溶性盐的实质是H＋＋OH－===H2O，强酸中n(H＋)和强碱中n(OH－)相同时，中和反应的反应热也是相同的。 二、化学反应中的内能变化与焓变 1．化学反应的内能变化 (1)内能及影响因素 ①内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和，内能的符号为U。 ②内能的影响因素：除了与物质的种类、数量及聚集状态(即气态、液态或固态等)有关外，还与体系的温度、压强有关。 (2)化学反应中内能的变化 ΔU＝U(反应产物)－U(反应物)，式中U(反应产物)代表反应体系中反应产物的内能，U(反应物)代表反应物的内能。 (3)反应体系与环境的能量交换 ①若U(反应产物)>U(反应物)，则反应吸收能量；若U(反应产物)<U(反应物)，则反应释放能量。 ②化学反应体系与环境进行能量交换可以以热(Q)和功(W)两种形成呈现，根据能量守恒定律，化学反应中内能的变化等于反应热和功的加和，即ΔU＝Q＋W。 [注意]　若反应过程中体系没有做功，则ΔU＝Q，即化学反应的反应热等于化学反应前后体系内能的变化。 2．化学反应的焓变 (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称为等压反应。在等压反应中，可能伴随着反应体系体积的改变而有体积功存在，因此反应热不一定等于反应体系内能的变化。 (2)焓 ①焓的符号为H，单位为J或kJ，用它的变化来描述等压反应的反应热。 ②焓的影响因素：取决于物质的种类、数量、聚集状态并受体系的温度、压强等因素的影响。 (3)焓变 ①在等压反应中，若反应中物质的能量变化没有电能、光能等其他形式的能量发生转化，则该反应的反应热等于反应前后体系的焓变。 ②数学表达式为Qp＝ΔH，Qp代表等压条件下化学反应的反应热，ΔH为反应产物的焓与反应物的焓之差，称为反应的焓变，即ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)。 ③焓变与反应中热量变化 若ΔH>0，即反应产物的焓大于反应物的焓，反应为吸热反应； 若ΔH<0，即反应产物的焓小于反应物的焓，反应为放热反应。 巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)燃料的燃烧、酸与碱的中和反应等放出热量，属于放热反应(　√　) (2)对于烧杯中锌粉与稀硫酸的反应，烧杯和稀硫酸等可看作环境(　×　) (3)测定中和反应的反应热时，测量完酸溶液的温度后，温度计未洗涤，继续用于测定碱溶液的温度(　×　) (4)在恒温条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变(ΔH)(　×　) (5)在等压反应中，反应热一定等于反应体系内能的变化(　√　) 学习任务一　测定中和反应的反应热 阅读教材P3～4，结合“活动·探究　测定中和反应的反应热”实验，交流讨论。 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、反应后体系的温度；根据Q＝－C(T2－T1)计算反应热。 2．为什么要快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，并匀速搅拌？ 提示　本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，会使热量损失而使误差增大。 3．等体积、等浓度的盐酸分别与KOH溶液、NaOH溶液反应，测得的反应热相同吗？你能说出其