1.1 化学反应的热效应 第1课时 教学设计-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

选修1原理第1章第1节化学反应的热效应第1课时 【课标分析】能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质 【教学目标】 1.知道反应热的定义，通过中和反应的反应热测定实验，复述反应热定量测定的原理和方法，并能进行简单数据处理 2.能从内能变化角度认识反应热、焓变。 【评价目标】辨识化学反应中的能量转化形式，解释化学反应中能量变化的本质 【教学重难点】反应热定义及应用 【教法与学法】 讲授法、实验法 【教学准备】 量热计等 【教学过程】 [情境引入]通常情况下化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。化学反应几乎都伴随着热能的释放或吸收而且在一定条件下，一个反应释放或吸收的热量是一定的，那么如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量呢？用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢？ [驱动问题1]定性认识化学反应的能量转化和体系与环境阅读课本2-3页，完成下面内容 （1）体系与环境： 人为划定的研究对象(物质系统)称为__________________; 体系以外的其他部分称为______________。 （2）吸热反应与放热反应，通常情况下，化学反应中能量的转化主要是_____和______之间的转化，依据化学反应中能量的转化对化学反应分类 吸热反应：体系从环境中_____能量 化学反应 放热反应：体系向环境中_____能量 [驱动问题2]你知道哪些反应是放热反应，哪些反应是吸热反应，请举例说明。 吸热反应 放热反应 [驱动问题3]基本概念，阅读课本2-3页，了解化学反应的热效应定义、符号、单位等。 （1）定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所______或________的热量被称为该反应在此温度下的热效应，简称________。 （2）符号：通常用Q表示 当Q＞0时，表示反应_________；当Q＞0时，表示反应_________。 （3）单位：_______________。 [驱动问题4]反应热的测定，阅读课本3页活动探究，完成下面内容 （1）测定仪器：量热器 [思考]搅拌器一般为什么材质？可以使用金属材质吗？ 请写出上述反应中能量的变化情况。 （2）测定方法：1.0mol/L的酸100mL 1.0mol/L的碱溶液100mL 将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值，根据溶液及量热计的热容，计算此反应过程吸收或放出的热量。 （3）计算公式:_____________或__________________________。 [资料]热容与比热 热容用符号C表示，其单位为 J·K-1。比热容，简称比热，符号为c。 比热的单位为kJ·K-1·kg-1。常温下，液态水的比热为 4.18 kJ·K-1·kg-1。 （4）数据处理，完成下表 实验 初始温度T1 最高温度T2 反应热/J Q=-cm(T2-T1) T1 T2 △T=T2- T1 NaOH溶液与盐酸反应 290.6K 297.4K 290.6K 297.3K 290.6K 297.5K KOH溶液与盐酸反应 290.6K 297.4K NaOH溶液与硝酸反应 290.6K 297.4K [思考]对比四组数据，你有何发现？ （5）实验结论：所测得的上述三个中和反应的反应热相同 [思考]①上述三个反应的本质是什么？(从离子反应角度出发) ②上述三个反应各反应物浓度是否相同，反应条件是否相同？ ③若是其他条件不变，用醋酸代替盐酸或者用浓硫酸代替盐酸，测得的反应热的数值也不变吗？ ④快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，目的是什么？ ⑤做中和反应反应热的测定实验时，可用醋酸与NaOH溶液反应吗(已知：醋酸电离吸收能量)？ ⑥若用50 mL 1.1 mol/L NaOH溶液进行课本P3的实验，所测的反应热数值会更加准确，为什么？ （6）实验拓展 试计算在上述反应中稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量是多少？ 中和热——在稀溶液中酸和碱反应生成1mol液态水时的反应热称为中和反应的中和热。强酸和强碱反应中和热约为-57.3 kJ·mol-1 [注意]必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和热均为57.3kJ·mol-1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57.3 kJ·mol-1以生成1mol液态水为基准。反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O） （7）实验总结：为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意： ①为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略稍过量。 ②为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。 ③简易量热计，其保温隔热的效果一定要好。实验操作动作要迅速，以尽量减少热量损失。反应物混合均匀后，测定混合液的最高温度。要使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的温度；测量时温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且稳定一段时间后再记下读数；温度计测定一种溶液后要用蒸馏水冲洗干净并用滤纸擦干备用。 ④反应热的计算式做了以下处理： a忽略量热计的热容；b认为稀溶液与水的比热相同；c认为热容不随温度的变化而变化。 [情境引入]通常情况下化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。化学反应几乎都伴随着热能的释放或吸收而且在一定条件下，一个反应释放或吸收的热量是一定的，那么如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量呢？用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢？ [驱动问题1]定性认识化学反应的能量转化和体系与环境阅读课本2-3页。 [驱动问题2]你知道哪些反应是放热反应，哪些反应是吸热反应，请举例说明。 吸热反应 放热反应 [驱动问题3]基本概念，阅读课本2-3页，了解化学反应的热效应定义、符号、单位等。 [驱动问题4]反应热的测定，阅读课本3页活动探究。 （1）测定仪器：量热计的构造 [思考]搅拌器一般为什么材质？可以使用金属材质吗？ （2）测定方法：1.0mol/L的酸100mL 1.0mol/L的碱溶液100mL 将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值，根据溶液及量热计的热容，计算此反应过程吸收或放出的热量。 （3）计算公式 [资料]热容与比热 热容用符号C表示，其单位为 J·K-1。比热容，简称比热，符号为c。 比热的单位为kJ·K-1·kg-1。常温下，液态水的比热为 4.18 kJ·K-1·kg-1。 （4）数据处理，完成下表。 实验 初始温度T1 最高温度T2 反应热/J Q=-cm(T2-T1) T1 T2 △T=T2- T1 NaOH溶液与盐酸反应 290.6K 297.4K 290.6K 297.3K 290.6K 297.5K KOH溶液与盐酸反应 290.6K 297.4K NaOH溶液与硝酸反应 290.6K 297.4K [思考]对比四组数据，你有何发现？ （5）实验结论：所测得的上述三个中和反应的反应热相同。 [思考]①上述三个反应的本质是什么？(从离子反应角度出发) ②上述三个反应各反应物浓度是否相同，反应条件是否相同？ ③若是其他条件不变，用醋酸代替盐酸或者用浓硫酸代替盐酸，测得的反应热的数值也不变吗？ ④快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，目的是什么？ ⑤做中和反应反应热的测定实验时，可用醋酸与NaOH溶液反应吗(已知：醋酸电离吸收能量)？ ⑥若用50 mL 1.1 mol/L NaOH溶液进行课本P3的实验，所测的反应热数值会更加准确，为什么？ （6）实验拓展——中和热。 中和热——在稀溶液中酸和碱反应生成1mol液态水时的反应热称为中和反应的中和热。强酸和强碱反应中和热约为-57.3 kJ·mol-1 [注意]必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和热均为57.3kJ·mol-1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57.3 kJ·mol-1以生成1mol液态水为基准。反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O） （7）实验总结：为保证测定结果的准确性，在测定过程中应注意： ①为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱略稍过量。 ②为了使测得的中和热更准确，所用酸和碱的浓度宜小不宜大。 ③简易量热计，其保温隔热的效果一定要好。实验操作动作要迅速，以尽量减少热量损失。反应物混合均匀后，测定混合液的最高温度。要使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的温度；测量时温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且稳定一段时间后再记下读数；温度计测定一种溶液后要用蒸馏水冲洗干净并用滤纸擦干备用。 ④反应热的计算式做了以下处理： a忽略量热计的热容；b认为稀溶液与水的比热相同；c认为热容不随温度的变化而变化。 学科网（北京）股份有限公司 $$