1.1.1 反应热及其测定 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦“化学反应的热效应”，核心围绕反应热定义、中和热测定展开，从复习吸放热反应定性描述切入，通过贝特罗历史案例引入定量测定实验，搭建从定性到定量、旧知到新知的学习支架，涵盖实验装置、数据处理及误差分析等内容。 其亮点在于融合科学探究与实践（如中和热测定实验的装置优化、三次重复实验及误差分析）和科学思维（宏观焓变与微观键能结合，如H₂与Cl₂反应键能计算ΔH实例），强化化学观念。学生通过实验提升探究能力，教师借助结构化资料可高效开展教学。

第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 第1课时 反应热和焓变 (1)所有燃烧、爆炸 (2)酸碱中和反应 (3)活泼金属与水、酸反应 (4)大多数化合反应 (5)缓慢氧化 (6)铝热反应 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe 高温 放热反应 吸热反应 (1)大多数分解反应 (2)以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应 (3)铵盐与碱Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl (4)碳酸氢钠+盐酸/醋酸 定性描述 反应的吸放热与是否需要加热无关 复习巩固 1、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：即反应前后体系的温度相等。 环境：与体系相互影响的其它部分(如试管、空气等) 体系 环境 热量 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 体系(系统)：试管中的溶液及发生的反应等。 (如图中的盐酸、NaOH溶液、以及发生的中和反应：HCl+NaOH NaCl+H2O) 一、反应热 3 二、中和反应反应热的测定 1881 年，法国化学家贝特罗（Pieltte Engene Marceiin Berthelot），在法兰西学院的实验室里，利用自己发明弹式量热计测出了不同反应的反应热。 如何定量地测定化学反应中释放或者吸收的热量？ 【实验探究】： 1.使用绝热装置，减少热量向环境传递。 测定酸碱中和反应的反应热 1.实验装置 2.使用温度计测量反应前后体系温度的变化 3.使用玻璃搅拌器，保证反应物混合均匀。 材料名称 导热系数（W/mK） 玻璃 0.12 铁 80 银 429 铜 401 泡沫塑料 0.045 纸板 0.06～0.14 木屑 0.05 二、中和反应反应热的测定 为什么用玻璃棒 5 【思考】：实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH稍过量？ 因为在空气中稀盐酸相对碱稳定，碱极易与空气中CO2反应，消耗了一部分NaOH，为了保证盐酸完全被中和，需要采用稍过量的NaOH溶液。 【实验探究】： 测定酸碱中和反应的反应热 2.实验试剂 0.5mol/L 的稀盐酸 0.55mol/L 的NaOH溶液 H+(aq)+OH- (aq) H2O(l) 50mL 50mL 6 ①用量简量取50mL 0.50 mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内简中，盖上杯盖。插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 →反应物温度的测量： ②用另一个量筒量取50 mL 0.55 moI/L NaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。 【实验探究】： 测定酸碱中和反应的反应热 3.实验操作 打开杯盖，将量简中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度。 →反应后体系温度的测量： →重复上述步骤3次。 减小误差，防止热量损失 减小误差 【实验探究】： 测定酸碱中和反应的反应热 【实验探究】： 测定酸碱中和反应的反应热 反应前酸、碱的温度，取平均值t1 4.数据收集 酸碱混合充分反应后体系温度t2 实验次数 反应物温度 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ （t2-t1）/℃ 1 2 3 重复三次实验，减少实验误差 9 【实验探究】： 测定酸碱中和反应的反应热 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? Q = cm△t 5.数据处理 Δt：三次测量所得温度差（t2-t1）的平均值 m：反应混合液的质量 50mL0.5mol/L盐酸的质量 m1=50g； 50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量 m2=50g m=m1+m2=100g c：反应混合液的比热容c=4.18×10-3kJ/(g·℃)。 大量实验测得，在25℃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水时，放出57.3kJ的热量。 提醒：不是所有的中和反应放出的热都叫中和热 ①量取溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50 mL； ②量热计保温效果不好； ③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖； ④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。 科学事实告诉我们，中和热应为57.3KJ/mol，但上述实验测量得到的中和热却为50.16KJ/mol,结合实验装置与操作尝试分析，产生误差的原因有哪些？ 三、中和反应反应热(简称中和热) 6.误差分析 思考：如何进一步改进本实验？ 【实验探究】： 测定酸碱中和反应的反应热 温度计 电子温度计 温度传感器 改用精度更高的温度测量仪器 √ √ 12 【实验探究】： 测定酸碱中和反应的反应热 玻璃棒 电动搅拌器 磁力搅拌器 改变搅拌方式使其搅拌更充分 √ 13 三、中和反应反应热(简称中和热) 【思考讨论】 1.若改用100 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液混合，所测中和反应反应热的数值是否为本实验结果的2倍？ 否；中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关 2.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ 不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。 不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 3.能否用醋酸代替盐酸？ 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。 中和热： 25 ℃和101 kPa下，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol H2O(l)的反应热。 课堂小结 三、宏观角度认识反应热 1.内能(U)：体系内物质的 的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 2. 焓变：在　　　　条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。 符号为　　　,单位是　　　　　　。  产生反应热的宏观原因——化学反应前后体系的内能发生了变化。 等压 ΔH kJ·mol-1 各种能量 内能(U) 焓(H) 反应物 生成物 内能(U) 反应物 生成物 焓(H) 焓在热力学中是表征物质系统能量的一个重要状态参量，等于内能与压强和体积的乘积之和 16 1.宏观分析 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 焓(H) 生成物 反应物 反应进程 ΔH＝生成物的总焓(能量) -反应物的总焓(能量) ΔH＝H生成物-H反应物 放热反应，即△H < 0， 反应体系对环境放热，其焓减小 吸热反应，即△H > 0， 反应体系从环境吸热，其焓增大 三、宏观角度认识反应热 反应热：在等温T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。 焓H = U + PV 焓—决定因素：反应物本身的性质 物质的状态：g > l> s 温度：T↑→H↑ 压强：P↑→H↑ 一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的压力等于外界压力，是在恒压条件下进行的反应，化学反应的反应热等于焓变。 以放热反应为例：为什么△H的符号是“正吸负放”，既然向外界放出热量，那么自身体系的能量肯定减少，所以为“-”号。比如你花出去了5元钱，对你自身而言，你的钱的变化应该是-5元。 三、宏观角度认识反应热 在25℃，101kPa下，1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl，放出184.6 kJ的热量，该反应的反应热为 ΔH= -184.6 kJ·mol-1 在25℃，101kPa下，1 mol C 与1 mol H2O(g) 反应生成1 mol CO和1 mol H2，需要吸收131.5 kJ的热量，该反应的反应热为 ΔH= + 131.5 kJ·mol-1 注意：“+” 、 “-”不能省略！ 18 2.微观分析(键能变化) ①化学反应的本质是 。 ②断键需要 能量，成键需要 能量。 ③键能：在25 ℃和101 kPa下，1mol气态分子离解成气态原子所吸收的能量。用符号 E 表示，单位为 kJ.mol-1。 旧化学键的断裂和新化学键的形成 吸收 放出 436 kJ/mol H H H H 键断裂,吸收能量 键形成,释放能量 436 kJ/mol H-H键的键能为436kJ/mol 四、微观角度认识反应热 反应热：在等温T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。 焓H = U + PV 焓—决定因素：反应物本身的性质 物质的状态：g > l> s 温度：T↑→H↑ 压强：P↑→H↑ 一般反应都是在敞口容器中进行的，系统的压力等于外界压力，是在恒压条件下进行的反应，化学反应的反应热等于焓变。 以放热反应为例：为什么△H的符号是“正吸负放”，既然向外界放出热量，那么自身体系的能量肯定减少，所以为“-”号。比如你花出去了5元钱，对你自身而言，你的钱的变化应该是-5元。 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)(25 ℃，101 kPa下)的能量变化为例。 ∆H＝反应物的总键能(E吸) - 生成物的总键能(E放)=679-862=-183kJ/mol 吸收能量679 kJ 释放能量862 kJ 吸收 放出 H ＝−183 kJ/mol 四、微观角度认识反应热 实验测得：ΔH＝−184.6 kJ/mol 20 1 mol物质 P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) Si (Si—Si) 化学键数 6NA 4NA 1.5NA 2NA 2NA 常见物质的化学键数目 相关扩展 【例】化学反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)的能量变化如图所示： 已知N≡N、N—H的键能分别为946 kJ·mol-1、391 kJ·mol-1 (1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为______ kJ。 (3)该反应的反应热ΔH＝______________。 放热 436 - 92 kJ·mol-1 学以致用 22 ΔH=436+249-930= -245 (kJ·mol-1) 【例】下列判断氢气燃烧生成气态水时的热量变化的说法中一定正确的是 (　　) A. 生成1 mol H2O(g)时吸收热量245 kJ B. H2O(g)分解为H2与O2时放出热量 C. 氢气和氧气的总能量小于气态水的能量 D. 甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙 D 甲 乙 丙 ΔH<0 学以致用 总能量越低越稳定 反应放热，且用量未注明 23 热能综 合利用 工艺条 件优化 反应热应用 理论 分析 反应热估算 键能估算 能耗 …… 给吸热反应加热； 给放热反应及时转移热量； 热能循环利用。 五、研究反应热的意义 及时转移反应热，防止设备损坏、物质变质、催化剂失活 反应热 与焓变 内能，反应热 恒压反应热 = 焓变 ΔH 宏观 微观 体系内能的变化 放热反应 ΔH <0 吸热反应 ΔH >0 断键吸热，成键放热 ΔH = ∑E(反应物键能) -∑E(生成物键能) 区分 原因 反应热的综合应用 ΔH＝H生成物-H反应物 课堂小结 随堂练习 1.下列说法正确的是(　　) A．化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化 B．伴有能量变化的一定是化学反应 C．加热条件下发生的反应均为吸热反应 D．一个化学反应中，当反应物总焓大于生成物的总焓时，反应放热ΔH为负值 D 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 根据教学设计调整习题。 2.白磷和红磷分别与氧气反应生成1 mol P4O10(s)过程中焓变化如图，下列说法正确的是(　　) A．红磷比白磷稳定 B．白磷燃烧是吸热反应 C．红磷转变为白磷是放热反应 D．红磷燃烧反应的：4P(s)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH＝－(E3－E2) kJ/mol 随堂练习 A 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 根据教学设计调整习题。 3.化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A. 该反应每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量 B. 反应热ΔH＝＋(a－b) kJ·mol－1 C. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D. 断裂1 mol A—A 和1 mol B—B放出 a kJ 能量 B 随堂练习 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 根据教学设计调整习题。 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79  $$