1.1 第1课时 反应热　焓变 学案 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.1 第1课时　反应热　焓变

【学习目标】

1.通过交流讨论了解反应热、内能、焓变等基本概念。

2.通过分析图像了解反应热与反应物及反应产物能量大小的关系,学会根据能量变化图示判断吸热反应、放热反应,增强宏观辨识能力。

3.通过练习实践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焓变的大小,形成相关计算的思维模型。

4.通过实验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。

【自主预习】

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　　　　下进行时,反应所　　　　或　　　　的热量。 

(2)表示符号

用Q表示

(3)单位

　　　　或　　　　。 

【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=　　　　,其中C表示溶液及量热计的　　　　,其单位为J·K-1;T1、T2分别表示　             。 

【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:体系内物质所含各种微观粒子的　　　　总和。符号:　　　　。 

(2)内能大小的影响因素

内能的大小除了与　　　　及　　　　(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=　　　　　　　　　=　　　　。 

当反应过程中体系没有做功时,则ΔU=　　　　。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)焓变及其单位

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。焓变的常用单位为　　　　　　　　　。 

(3)化学反应的焓变示意图

【微点拨】

一、1.(1)温度　释放　吸收　(2)反应吸热　反应放热

(3)kJ·mol-1　 J·mol-1　2.(1)反应前后　均匀

保温　反应容器　(2)-C(T2-T1) 　热容　反应前酸碱的初始温度和反应后体系最高温度

二、1.内能　动能、势能　2.(1)能量　U　(2)物质的种类、数量　聚集状态　(3)U(反应产物)-U(反应物)

Q+W　Q　3.(2)②kJ·mol-1或J·mol-1　(3)吸热　放热

 

【效果检测】

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)放热反应不需要加热就能进行,吸热反应不加热就不能进行。 (　　)

(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化。 (　　)

(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。 (　　)

(4)反应热、焓变均指化学反应中的热量变化,单位为 kJ或J。(　　)

(5)化学反应中反应物总能量一定大于反应产物总能量。 (　　)

(6)吸热反应的ΔH<0,放热反应的ΔH>0。 (　　)

(7)反应体系的内能变化就是反应热。 (　　)

【答案】(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×

2.水的三态变化中吸收和释放的能量是不是反应热?

【答案】不是。物理变化中的能量变化不是反应热。

3.化学反应中焓变可能为零吗?为什么?

【答案】不可能。因为焓变即反应产物的焓与反应物的焓的差值,反应产物的焓与反应物的焓不可能完全相等,即焓变不可能为零。

4.准确测定反应热的关键是什么?

【答案】将反应物加入内筒并搅拌使之充分迅速反应,当体系的温度均匀后,测量并记录反应后溶液最高温度并计算出反应前后温度变化值。

5.在25 ℃和101 kPa下,浓硫酸和氢氧化钠发生中和反应生成1 mol H2O时,放出的热量是否是57.3 kJ?醋酸和氨水发生中和反应生成1 mol H2O时,放出的热量是否是57.3 kJ?

【答案】都不是。

6.反应热测定实验成功的关键是做好保温措施,下列操作有利于保温效果的有哪些?

①用搅拌器搅拌,而不用金属棒(丝)搅拌;②酸、碱溶液的浓度要小;③操作迅速准确,减少热量损失;④及时准确记录数据