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

第一章 化学反应的热效应 第一节·反应热 第一课时·反应热及其测定 学习指导 课程要求 核心素养 重难分析 1.理解反应热、体系、环境、焓、焓变等概念，明确等压条件下反应热等于反应的焓变，掌握反应热的符号及单位。 2.学会中和反应反应热的测定原理和方法，掌握反应热的计算公式，能根据实验数据计算反应热。 宏观辨识与微观探析 能从宏观上辨识中和反应中温度变化等现象，理解反应热的概念；从微观角度，理解化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂与形成 ，明确中和反应的微观过程及能量变化原因 重点 1. 理解反应热、焓变的概念； 2.掌握中和反应反应热的测定原理与方法，包括实验操作、数据处理及反应热计算。 变化观念与平衡思想 认识到中和反应是有热量变化的化学变化，理解反应热测定中温度变化与能量变化的关系，构建通过实验测定反应热、探究能量变化的思维模型，体会化学变化伴随能量变化的普遍规律 难点 1.准确测定中和反应的反应热，减小实验误差； 2.深入理解反应热与化学键变化、物质能量的关系，从微观和宏观结合角度认识化学反应能量变化本质 科学态度与社会责任 通过中和反应反应热测定实验，培养严谨求实的科学态度，规范实验操作；认识到化学反应能量变化在生产生活中的应用价值，如利用中和反应放热可用于判断反应进程等，增强科学服务社会的责任感。 知识清单 1.体系与环境 以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例，我们将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应_______(又称_______)，盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作_______。 2．反应热 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量是_______。在等温条件下，化学反应体系向环境_______或从环境_______的热量，称为化学反应的热效应，简称___________。 3．实验探究——中和反应反应热的测定 （1）测定原理 环境温度不变时，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。公式：______________。 （2）实验装置 （3）实验步骤及注意事项 ①反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。 ②反应后体系的温度：_______混合并_______记录_______温度。 ③重复操作两次，取温度差的__________作为计算依据。 （4）数据处理 某小组用50 mL 0.5 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行实验。 实验次数 反应物的温度/℃ 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 25.0 25.2 25.1 28.5 _______ 2 24.9 25.1 25.0 28.3 _______ 3 25.6 25.4 25.5 29.0 _______ 设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m（盐酸）＋m（NaOH溶液）]·(t2－t1)≈_______ kJ，那么生成1 mol H2O放出的热量为＝＝_______。 结论：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时，放出57.3 kJ的热量。 答案：1.体系；系统；环境 2.热量；释放；吸收；反应热 3.（1）Q＝cmΔt（3）迅速；搅拌；最高；平均值（4）3.4；3.3；3.5；1.42；56.8 kJ 试题练习 1.下列化学反应中，体系会从环境吸收热量的是( ) A.氢气与氯气反应 B.碳酸氢钠与盐酸反应 C.氧化钙与水反应 D.氨水与盐酸反应 2.我国科技自立自强。近年来，取得了重大进展。下列有关科技成果说法正确的是( ) A.“异域深海，宝藏无穷”——自主开采的可燃冰燃烧时，环境温度升高，体系温度降低 B.“科技冬奥，温暖护航”——发热服饰材料中的石墨烯与互为同分异构体 C.“高产水稻，喜获丰收”——高产水稻中的淀粉属于天然有机高分子 D.“浩渺太空，无限征途”——飞船返回舱“外衣”中的合成树脂属于新型无机非金属材料 3.用如图所示实验装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是( ) A.醋酸和盐酸分别与稀反应生成时，放出的热量相等 B.重复三次实验温差分别为3.0℃、3.2℃、2.2℃，应以3.1℃进行计算 C.测定温度时，需温度计示数稳定后再读数 D.设计隔热层和杯盖有利于体系向环境散热 4.在实验室用简易量热计进行中和反应反应热测定实验，下列有关叙述错误的是( ) A.简易量热计中隔热层的作用是减少热量损失 B.测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度 C.为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌 D.可用耐酸碱的塑料材质的搅拌器代替玻璃搅拌器 5.下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是( ) ①野火烧不尽，春风吹又生 ②春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 ③千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 ④爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏 ⑤日照香炉生紫烟 ⑥火树银花 A.①②④⑥ B.③⑤ C.⑤⑥ D.③ 6.实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以HCl溶液和NaOH溶液为例，进行中和反应反应热的测定实验，下列有关说法正确的是( ) A.用温度计测量HCl溶液的温度后立即测量NaOH溶液的温度 B.测定中和热时，将NaOH溶液分次缓慢倒入装有盐酸的量热计中 C.同时增大反应物NaOH溶液和盐酸的体积，测得的中和反应的反应热同倍数增大 D.完成中和反应反应热测定实验，温度计需要使用9次 7.盐酸与溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法错误的是( ) A.为防止混合溶液时溅出产生误差，混合时速度要慢 B.玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测得的会偏大 C.测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度 D.为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的溶液 8.如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是________。 （2）做一次完整的中和反应反应热测定实验，温度计需要使用_______次。 （3）实验中用盐酸与溶液反应，各溶液密度均为，水及溶液的比热均视为，实验起始温度为，最高温度为。试写出中和反应反应热的计算式：=______。 （4）实验中改用盐酸跟溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”或“不相等”），测得的中和反应反应热_______（填“相等”或“不相等”）。 （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应反应热会_______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 答案以及解析 1.答案：B 解析：氢气与氯气发生燃烧反应，放出大量的热，属于放热反应，A错误；碳酸氢钠与盐酸反应，发生过程中需要吸收热量，属于吸热反应，B正确；生石灰与水反应，放出大量的热，属于放热反应，C错误；氨水与稀盐酸发生酸碱中和反应，放出大量的热，属于放热反应，D错误。 2.答案：C 解析：A.可燃冰的主要成分是，燃烧时放出热量，环境温度升高，体系温度也升高，A错误； B.石墨烯与均为碳的单质，互为同素异形体，不是同分异构体，B错误； C.淀粉是多糖，是天然有机高分子，C正确； D.合成树脂是有机高分子材料，不是新型无机非金属材料，D错误； 答案：C。 3.答案：B 解析：A.醋酸电离吸热，醋酸和盐酸分别与稀反应生成时，醋酸放热少，A项不正确； B.2.2℃有明显偏差，应舍弃，只取3.0℃和3.2℃的平均值3.1℃计算，B项正确； C.测量反应前盐酸和溶液的温度时，应温度计示数稳定后才读数，取二者的平均温度为起始温度，但测量混合液温度时，应取最高温度，C项不正确； D.隔热层和杯盖的设计是为了防止体系向环境释放热量，D项不正确；故答案为B。 4.答案：C 解析：A（√）“防”，简易量热计中的隔热层能减少实验过程中的热量损失。 B（√）“准”，充分反应，放出热量最多时，温度最高，故测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度。 C（×）“快”，为了减少热量损失，应快速将NaOH溶液一次性倒入量热计中，并快速搅拌混合均匀。 D（√）“防”，塑料材质不易导热，传热缓慢，可用耐酸碱的塑料材质的搅拌器代替玻璃搅拌器。 5.答案：D 解析：反应过程为反应物总能量比生成物总能量低，则反应为吸热反应。①燃烧为放热反应；②蜡烛燃烧为放热反应；③高温炈烧石灰石为吸热反应；④火药燃烧为放热反应；⑤不涉及化学变化；⑥包含物质燃烧，为放热反应。 6.答案：D 解析：测量HCl溶液的温度后，温度计表面的HCl溶液要用水冲洗干净，擦干后再测量NaOH溶液的温度，A错误；碱液要一次加入且不能分次缓慢加入，否则会造成热量损失，B错误；同时增大两种反应物溶液的体积，放出的热量同倍数增大，但测得的中和反应的反应热不变，C错误；完成一组中和反应反应热测定实验，温度计需要使用3次，分别是反应前酸、碱的温度及反应中最高温度，记录3组，D正确。 7.答案：A 解析：溶液混合时，既要防止液体溅出产生误差，又要提高混合时速率，防止热量损失，A错误；铜具有较强的导热能力，搅拌器材料若用铜代替，会导致热量散失，从而使测得的偏大，B正确；中和热测定的温度为恰好中和时的温度，即最高温度，C正确；加入潲过量的NaOH溶液，其目的是保证盐酸完全被中和，D正确。 8.答案：（1）环形玻璃搅拌棒 （2）3 （3） （4）不相等；相等 （5）偏大 解析：（1）实验时，应使用环形玻璃搅拌棒搅拌使反应充分进行，故缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。 （2）做一次完整的中和反应反应热测定实验需要用温度计测量酸的温度、碱的温度和反应后溶液的最高温度，故温度计需要使用3次。 （3）将两溶液混合后，溶液质量为100 g，反应所放出的热量，此时反应生成的水的物质的量为0.025 mol，则中和反应反应热。 （4）反应放出的热量和所用酸以及碱的用量有关，实验中改用跟溶液进行反应，生成水的量增多，放出的热量增多，但中和反应反应热是指强酸和强碱反应生成1 mol水放出的热量，与酸碱用量无关，故测得的中和反应反应热相等。 （5）为弱碱，其电离吸热，用氨水代替NaOH溶液反应，反应放出的热量减少，测得的中和反应反应热会偏大。 学科网（北京）股份有限公司 $$