1.1.1反应热与焓变 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 反应热 第一章 化学反应的热效应 第一课时 反应热与焓变 情境引入 火箭推进剂 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。 情境引入 常见放热反应 ③ 酸碱 中和反应 ①燃烧 ④ 大部分 化合反应 ②金属与水 /酸反应 ⑤ 铝热 反应 旧知回顾 常见吸热反应 ① Ba(OH)2·8H2O 和NH4Cl ② C/CO/H2 还原 金属氧化物 ③ 大多分解反应 KMnO4 旧知回顾 KMnO4 在化学反过程中，物质变化的同时，一定伴随着能量变化。 放热反应 吸热反应 定性描述 定量描述 必修二 选择性必修1 旧知回顾 如何定量描述反应吸收或释放的能量呢？ 01 反应热 反应热 与体系相互影响的其他部分， 如：试管和溶液之外的空气等。 盐酸、NaOH溶液及发生的反应 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 环境 体系 体系与环境示意图 热传递 反应热 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 环境 体系 T2 ＞ T1 T2 T1 因温度不同， 体系与环境之间存在_______交换。 能量 反应热 反应热： ____________，化学反应体系向环境释放或吸收的热量。 化学反应的热效应 量热计 简易量热计示意图 如何测定反应放出的热量？ 等温条件下 反应前后体系的温度相等 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,则反应放出的热量就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。 Q = mCΔt Q：放出的热量。 m：反应混合液的质量。 C：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值 反应热的测定 11 测量仪器： 保温杯式量热计 测定原理： 用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热 量热计 现代量热计 简易量热计 反应热的测定 12 使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀。 测量反应前后体系的温度 反应容器 减少热量散失， 降低实验误差。 减少热量散失，降低实验误差。 简易量热计 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 （1）测量哪些数据？ （2）如何利用数据计算反应热？ （3）如何提高实验的准确度？ 盐酸&NaOH的温度 反应后体系的温度（最高温度） 思考与讨论 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 采用稀溶液 Q = mCΔt 02 中和反应 反应热的测定 a. 用量筒量取50 mL 0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，用温度计测量盐酸的温度。用水冲洗干净温度计上的酸。 (1)反应物温度的测量 b. 用另一个量筒量取50 mL 0.55mol/L NaOH溶液，用温度计测量其温度。 防止残留的酸与碱反应， 导致测量的数据不准。 NaOH稍过量，确保盐酸完全反应 实验步骤 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，用玻璃搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度（t2）。 (2)反应后体系温度的测量 减少热量散失 实验步骤 (3)重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。 (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)。 计算温度差(t2-t1)，将数据填入表格。 （t2 - t1若异常要舍去） (2)取三次温度差的平均值作为计算依据。 (3)根据温度差和比热容计算反应热。 数据处理 为了计算简便，可以近似的认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则： ①50mL 盐酸的质量m1=50g, 50mL NaOH溶液质量m2＝50g； ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g .℃)，50 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： (m1+m2)·c·(t2-t1)=________ 0.418(t2-t1) kJ ③生成1mol水时放出的热量为 。 0.418(t2 - t1) 0.025 kJ HCl(aq) + NaOH (aq) ＝ H2O(l) + NaCl (aq) 1 1 1 Q1 0.025mol 0.025mol 0.025mol Q = 0.418(t2-t1) kJ 数据处理 大量实验测得， 在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出57.3kJ的热量。 中和热 H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)　 1、在测定中和热的实验中，下列说法正确的是（ ） A．使用环形玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C．用 0.5mol·L－1NaOH 溶液分别与 0.5mol·L－1 的盐酸、醋酸溶液反应，如所取 的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同 D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等 A A A 课堂练习 03 焓变 【思考】化学反应为什么会产生反应热？ 这是因为反应前后体系的内能（符号为U）发生了变化。 内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 物体的内能应该包括其中所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内部的核能等能量的总和。 反应热、焓变 为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓（符号为H） 单位：kJ/mol 或 kJ • mol－1 符号：ΔH 在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的“焓变” 焓 焓变 反应热、焓变 1.宏观角度： 放出热量 生成物 反应物 焓 ∆H < 0 生成物 反应物 焓 吸收热量 ∆H > 0 ∆H＝ H生成物－ H反应物 单位： kJ/mol 或 kJ•mol-1 反应热、焓变 放热反应：∆H < 0，∆H为“－” 吸热反应：∆H > 0，∆H为“＋” 2. 1.0L 1.0mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.0mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的反应热为△H= ________ 。 3. 1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H=_____________ 。 -114.6kJ/mol ＋131.5kJ/mol 课堂练习 化学键断裂——吸热 化学键形成——放热 H H Cl Cl 436kJ/mol 243kJ/mol H H ＋ ＋ 431kJ/mol 431kJ/mol H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)反应的能量变化示意图 Cl Cl H Cl H Cl ΔH＝（436+243）－（431+431） ＝－183 kJ/mol 反应热、焓变 2.微观角度： ∆H＝断键吸收的总能量 - 成键释放的总能量 4、下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是(　 ) A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应 B．由图2知，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1， S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2 ，则ΔH1＞ΔH2 C．由图3知，白磷比红磷稳定 D．由图4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH＞0 A 课堂练习 5．某化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是( ) A．断开化学键需要吸收能量 B．该化学反应放出的热量为E2-E3 C．锌和稀硫酸反应的能量变化趋势与 图示一致 D．该反应过程中反应物的总能量大 于生成物的总能量 B 课堂练习 6．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判 断正确的是（ ） A．由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B．若用NaOH固体测定中和热，则测定的ΔH偏高 C．实验(c)设计存在缺陷 D．将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C 课堂练习 EVCapture4.1.4软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$