1.1.1 反应热及其测定 【教学评一体化】课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

学科大概念与概念拆解 01 02 03 化学键变化是物质能量变化的主要因素。 体系能量变化受多种因素影响，但可定量描述。 物质转化过程中能量可以存储或者释放，但是总能量保持不变。 物质变化带来能量变化。 第一课时 反应热与焓变 第二课时 热化学方程式与燃烧热 第三课时 反应热的计算 选择性必修一 化学反应原理 第一章 化学反应的热效应 容山中学 化学科组 第一节 反应热 第1课时 反应热及其测定 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 2 反应热 中和热的测定 学习目标 1、能从体系和环境的角度认识反应热的概念。 2、能解释中和反应反应热的测定原理。 3、能根据实验中测定的数据计算反应热。 新课导入 化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化。 反应物 生成物 质量守恒 能量守恒 变化 守恒 物质 能量 光能 电能 热能 化学反应的特征 任务一 温故知新，发现问题 【思考与讨论】 常见的吸热反应和放热反应有哪些？ 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。 任务一 温故知新，发现问题 常见的放热反应 常见的吸热反应 ①金属与水或酸反应 ②可燃物的燃烧 ③物质的缓慢氧化 ④酸碱中和反应 ⑤大多数化合反应 ⑥铝热反应 ①Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O ②HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O ③C+CO2 === 2CO ④C+H2O(g) === CO+H2 ⑤大多数分解反应 高温 高温 常见的放热反应和吸热反应 任务一 温故知新，发现问题 【思考】目前市面上的“即热饭盒”，其原理是在饭盒底部有两层，一层存放水，另一层存放镁和铁的混合物（发热包）。使用时打开隔离层，即发生以下反应：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑ 。发热包中成份的含量是否需要控制，为什么？ 发热包中有效成份含量过少，放热不足，含量过多占用空间，且有安全隐患。 在实际应用中，该如何控制发热包成份的含量？ 在研究化学反应的能量时，该如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢? 定量描述指的是：表示、测定和计算反应热。 任务二 反应热及其测定 一、反应热 如何描述化学反应中释放或吸收的能量呢？ 与体系相互影响的其他部分,如试管、空气等 反应物：盐酸、NaOH溶液 发生的反应：HCl+NaOH= NaCl+H2O 生成物： NaCl、H2O 环境 体系 热量 被研究的物质系统 体系 环境 T2 T1 热量 T2＞T1 释放 T1＞T2 吸收 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 任务二 反应热及其测定 一、反应热 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。 等温：指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。 物质三态变化所吸收/释放的能量是不是反应热？ 不是！ 任务二 反应热及其测定 如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量? 【问题讨论】 许多反应热可以通过量热计直接测定。 保温杯式量热计 原理 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） ①在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据? ②如何根据测得的数据计算反应热? ③为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施? 防止热量损失 1、阅读教材P5“探究”思考下列问题 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） 2、测量原理： 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。 Q ＝ c · m · Δt 中和反应反应热（kJ） 体系的比热容（J/(g∙℃)） 体系的质量（g） 反应前后体系温度的差值（℃） 查阅：c水=4.18J/(g∙℃) 测溶液体积，查溶液密度，算溶液质量。 多次测量取平均值 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） 3、实验用品 仪器：简易量热计 试剂： 测定反应前后溶液的温度 反应容器 保温作用 保温作用 使反应充分进行，体系的温度均匀 简易量热计 50 mL 0.50 mol/L的盐酸、50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠溶液 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） 4、实验步骤 （1）分别量取50 mL 0.5 mol/L稀盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液 （2）测量并记录稀盐酸的温度，用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量NaOH溶液的温度，并记录，取二者温度的平均值记为t1。 （3）将NaOH溶液迅速一次倒入稀盐酸中，立即盖上杯盖，插入温度计，用玻璃搅拌器均匀搅拌，记录反应后体系的最高温度t2。 （4）重复上述步骤2-3次。 实验用品的准备 反应物温度的测量 反应后体系温度的测量 重复实验 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） 5、实验数据处理 次数 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差 （t2-t1）/℃ 盐酸 NaOH 溶液 平均值 1 29.5 29.5 32.5 2 30 29 32.5 3 29.5 29.5 32.5 29.5 29.5 29.5 3 3 3 若温度差出现一组数据与其他数据差距很大，应当舍去！ （1）计算温度差(t2−t1) =3℃ 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） = 4.18×(50+50)×(t2－t1)=418（t2－t1）J=0.418（t2－t1）kJ Q= c ·(m酸+m碱) ·(t2－t1) 注：混合溶液的比热容c=4.18 × 10-3kJ/(g · ℃) ；混合溶液密ρ=1g/cm3 (2) 利用公式计算反应放出的热量： = 50.16 kJ/mol （3）生成1mol H2O时放出的热量 0.418×3 0.025 = kJ 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） 大量实验测得，在250C和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O时，放出57.3kJ的热量。 50.16kJ 57.3kJ VS 我们的数据 大量实验数据 为什么测量值与理论值相比较偏小？ 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） 6、误差分析 实验过程中有哪些因素会造成实验误差？ ①装置本身缺陷： ②实验操作： ③数据处理： 如动作慢，造成热量损失。 保温性能差。 采用近似值计算，酸碱溶液的比热容和密度均大于水。 任务二 反应热及其测定 【思考】在实验过程中为提高实验的准确度的措施有哪些？ 措施 作用 实验药品用量 采用碱稍过量的方法 保证酸、碱完全中和 实验装置、 仪器选择 内筒和外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层 可以减少热量损失 实验过程使用同一支温度计进行温度测量 减少仪器本身的误差，使测量的温度更准确 使用玻璃搅拌器 可以减少热量损失 实验操作 用温度计测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱溶液的温度 测量的初始温度更准确 将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖 减少热量的损失 重复实验2～3次 测量的温度差更准确 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） （1）能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 7、思考与讨论 不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。 （2）能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？ 不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。 （3） 能否将NaOH分多次倒入热量计中？ 不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 （4）玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？ 不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。 任务二 反应热及其测定 二、反应热的测定（以中和反应为例） (5)实验中为什么氢氧化钠要稍过量？ 为了保证盐酸完全被中和 (6)能不能是盐酸过量？ 盐酸过量则应以氢氧化钠为标准计算生成的水，由于碱液会吸收空气中的二氧化碳，消耗了一部分氢氧化钠，无法确认氢氧化钠是否完全被盐酸中和。 (7)上述实验能否用NaOH固体代替NaOH溶液？对结果会产生什么影响？ (8)若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？ 无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O(l)时放出的热量是相同的，与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。 不能。氢氧化钠固体溶液溶于水要放热，使测得的反应热数值偏大。 任务二 反应热及其测定 三、中和热 1、定义：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叫做中和热。 2、怎么理解57.3 kJ·mol－1 浓H2SO4 NaOH HNO3 Ba(OH)2 H2SO4 HNO3 NH3·H2O Ba(OH)2 CH3COOH NaOH 1 2 3 4 5 (1)必须是稀溶液，浓酸和浓碱溶液稀释会放热 (2)必须是反应生成1mol液态水时放出的热量，不可以生成沉淀 (3)必须是强酸强碱，弱酸弱碱电离吸热 > 57.3 kJ < 57.3 kJ < 57.3 kJ H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) 生成1molH2O放出的热量为定值57.3kJ 学习评价 1、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.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.实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D.若用NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应测定中和反应的反应热，则测定数值偏高 D 学习评价 2、某同学通过实验测出稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为52.3kJ，造成这一结果的原因不可能是的是(　　) A、实验装置保温、隔热效果差 B、用量筒量取盐酸时仰视读数 C、分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中 D、用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度 B 学习评价 3、将V1 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。下列叙述正确的是 (　　) A、做该实验时环境温度为22 ℃ B、该实验表明化学能可以转化为热能 C、NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L-1 D、该实验表明有水生成的反应都是放热反应 B 学习评价 4、当50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。 （2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。 （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”“偏小”“无影响”）。 玻璃搅拌器 减少实验过程中的热量损失 偏小 不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol H2O所 放出的能量，与酸碱的用量无关 （4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“不相等”），简述理由 课堂小结 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 $$