内容正文:
选必一《化学反应原理》第一章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的反应热
教学目标
1.了解反应热、内能、焓变等基本概念;
2.了解反应热与反应物及生成物能量大小的关系,学会根据能量变化图示判断吸热反应、放热反应,提高宏观辨识能力;
3.认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,学会根据化学键的键能数值定量计算反应热的大小,形成相关计算的思维模型;
4.了解定量测定反应热的基本原理和实验方法,能正确分析误差产生的原因并能采取适当措施减小误差,培养科学探究能力。
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课程导入
Q1:对于自热火锅,化学做出哪些贡献?
Q2:以食物为研究对象,则热量从哪里来?
体现的贡献:塑料——高分子材料,加热方式——化学反应
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任务一:了解反应热的概念及其测定方法
表示CaO + H2O = Ca(OH)2为放热反应的原因
宏观视角,物质具有的能量高低:
反应物总能量高于生成物总能量为放热反应
Q1:还有哪些反应是典型的放热反应?
步步高大本P1
①大多数 反应;
②所有的 反应;
③___________反应;
④较活泼金属与酸的反应;
⑤活泼金属与H2O的反应;
⑥铝热反应;⑦缓慢氧化反应。
化合
燃烧
酸碱中和
引导学生回顾旧知,放热反应是否和点燃、加热、高温有必然关系?比如高温反应肯定不是放热反应?
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微观视角,反应过程中成断键的键能大小:
旧键断裂吸收能量小于新键形成放出能量为放热反应
表示CaO + H2O = Ca(OH)2为放热反应的原因
任务一:了解反应热的概念及其测定方法
Q2:还有哪些反应是典型的吸热反应?
步步高P1
吸热反应:①大多数 反应;
②铵盐和碱的反应:Ba(OH)2·8H2O与 的反应;
③C和 的反应;
④少数化合反应。
⑤柠檬酸和NaHCO3反应
分解
NH4Cl
CO2或H2O(g)
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任务一:了解反应热的概念及其测定方法
Q3:第一次利用自热包加热自热火锅时,你最担心什么?
能量不够—食物未熟,吃火锅拉肚子
能量过多—食物太热,吃火锅烫舌头
(一)反应热的概念——教材P2
当化学反应在一定的温度下进行时,反应所 称为该反应在此温度下的热效应,简称 。
(二)表示方法:Q>0,反应 ;Q<0,反应 。
释放或吸收的热量
反应热
吸热
放热
一、化学反应的反应热
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温度不同
环境:体系以外的其他部分,如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。
体系:人为划定的研究对象(物质系统)称为体系。如我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系,简称体系(又称系统)。
存在物质交换和能量交换
热量(Q)和功(W)
体系与环境——教材P3
任务一:了解反应热的概念及其测定方法
能量交换除了热量的形式,是否还有其他形式?功!比如设计成原电池——能量差除了热量交换还有做电功,往瓶口上套一个气球,能量交换还应包含体积功,气体克服外界大气压逸出,体系做负功,能量减少
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任务一:了解反应热的概念及其测定方法
(三)反应热的测量
1.方法:许多反应热可以通过量热计直接测定
2.原理:可以根据测得的体系的温度变化和有关物质的热容等来计算反应热
反应容器
防止热量损失
起保温作用
测量反应前后体系的温度
使反应物迅速混合,使反应充分进行,
保持体系的温度均匀
形成密闭体系--环境
如:盐酸与氢氧化钠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。
玻璃搅拌器不用金属搅拌器,玻璃导热性能差,金属导热性能好,导致热量损失
提醒学生在搅拌器上写上材质——玻璃
隔热层:防止热量损失
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任务一:了解反应热的概念及其测定方法
3.计算方法:Q= 。其中C表示溶液及量热计的 ;T1、T2分别表示 。
-C(T2-T1)
热容
反应前和反应后体系的温度
Q=-C·(T2-T1)或-c·m·(T2-T1)
Q4:后者计算公式的适用前提是?
c为水的比热容,m为溶液的总质量
稀溶液,溶液比热容近似为水
Q5:溶液可以无限程度的稀吗?
太稀则温度变化不明显
Q6:T2 和 T1 分别是反应的什么温度?
T2 反应最高温度
T1 溶液前的初始温度(控制相同)
(三)反应热的测量
为简单测量反应热,热容还可以用溶液的比热容粗略计算。比如说要