1.1 反应热 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第一节　反应热 第1课时　反应热　焓变 第一章　 化学反应的热效应 开矿爆破 3．吸热反应和放热反应 问题导学 有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应 其中属于放热反应的是______________(填序号，下同)， 属于吸热反应的是__________。 ③④⑥⑦⑧ ①②⑤ 一、反应热及相关概念 3．吸热反应和放热反应 常见的放热反应 常见的吸热反应 活泼金属与水或酸的反应、 酸碱中和反应、 燃烧反应、 多数化合反应 多数的分解反应、 氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、 水煤气的生成反应、 炭与CO2生成CO 一、反应热及相关概念 归纳总结 要进一步知道反应放出或吸收多少热量该用什么方法呢？ 一、反应热及相关概念 1．体系与环境 体系：被研究的物质及发生的反应(又称系统) 如HCl(aq)、NaOH(aq)及发生的反应 环境：与体系相互影响的其他部分 如试管、空气等 体系 环境 热量： 因温度不同在体系与环境之间交换或传递的能量 化学反应 体系与环境 温度不同 能量交换 或传递 一、反应热及其测定 2．反应热 (2)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。 反应前后体系的温度相等 结合Δt、比热容、m等可测量 如何准确测量一个化学反应释放或吸收的热量? 方法：通过量热计直接测定 问题讨论 一、反应热及相关概念 ? 作用 迅速混合，充分反应 保温 热容和比热 在不发生化学反应和物质聚集状态不变的条件下，物质吸收热量，温度每升高1 K时所吸收的热量称为该物质的热容。热容用符号c表示，其单位为J·K-1。 纯物质的热容与其质量成正比。单位质量的物质的热容称为该物质的比热容，简称比热。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 。 资料卡片 一、反应热及相关概念 二、中和反应反应热的测定 测定原理 反应热计算公式 Q ＝ m c Δt 中和反应放出的热量 反应混合液的质量 反应混合液的比热容 反应前后溶液温度的差值 环境温度不变 [m(HCl(aq)) +m(NaOH(aq))] c(t2-t1) HCl + NaOH === NaCl + H2O 3．中和热的测定 HCl(aq)、NaOH(aq)用量越多，产生的水越多，放热就越多，即生成水的量与放热成正比，所以计算生成1 mol水放出的热量即为中和热。 因m(aq)＝V(aq)·ρ，V (aq)可直接测量，本实验在反应过程中要测得的数据就是t1、t2 稀溶液中，强酸跟强碱反应生成1mol液态水时的反应热 中和热＝ Q n(H2O) 3. 实验操作步骤 (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： 迅速混合并搅拌，记录最高温度。 (3)重复操作两次 取温度差的平均值作为计算依据。 二、中和反应反应热的测定 4. 数据处理 [m(HCl) +m(NaOH)] c(t2-t1) n(H2O) Q＝ (50+50)g× 4.18J/(g·℃)×3℃ 0.05 L×0.5 mol/L ＝ ＝50.16 kJ·mol-1 特别注意：误差太大的数据要舍去 二、中和反应反应热的测定 中和热＝ Q n(H2O) 新　知　学　习 二、反应热与焓变 1.内能(U) ： 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。 化学反应前后体系内能会发生变化，是反应热产生的根源 与内能有关的物理量 焓： 等压条件下的反应热 焓变(ΔH)： 放热反应 ΔH <0 焓(Ｈ) 反应物 生成物 焓(Ｈ) 生成物 反应物 吸热反应 ΔH >0 反 应 热 放热反应 ΔH <0,体系的焓减小 吸热反应 ΔH >0,体系的焓增大 不同的物质焓不同 ΔH =H(生成物)-H(反应物) 2.焓与焓变 ΔH =E(生成物)-E(反应物) 10 (2)微观解释(键能) 436 kJ·mol -1 H H H H 键断裂，吸收能量 键形成，释放能量 436 kJ·mol -1 键能：25 ℃、101 kPa，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量 二、反应热与焓变 (2) 从微观化学反应过程化学键的变化视角分析 2. 反应热产生的原因分析 如何计算1 mol H2 与 1 mol Cl2生成2 mol HCl的反应热？ ΔH = 反应物的总键能－产物的总键能 = (436+243) kJ·mol -1－2×431 kJ·mol -1 = －183 kJ·mol -1 三、反应热与焓变 计算结果表明：l mol H2与 1 mol Cl2反应生成 2 mol HCl 时，放出183 kJ 的能量。 课　堂　小　结　 反 应 热 定义 在等温条件下，化学反应体系向环境或从环境吸收的热量 获 取 方 法 用量热计测量　 实验方法 理论计算 焓变 ΔH =H(生成物)-H(反应物) 如中和热测定 ΔH =E(生成物)-E(反应物) ΔH <0 放热 ΔH >0 吸热 宏观 角度 微观 角度 键能 ΔH =E(断键总和) -E(成键总和) 计算式 仪器与操作 思考交流 已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，反应过程中的能量变化如图所示， 回答下列问题。 (1)a、b、c分别代表什么意义？ a：___________________； b：____________________； c：_______。 旧键断裂吸收的能量 新键形成放出的能量 反应热 (2)该反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH____(填“>”或“<”)0。 放热 < 三、反应热与焓变 (1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应 (2)浓硫酸溶于水是放热反应 (3)锌与稀硫酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量 (4)物质发生化学变化都伴有能量的变化 × × √ √ 一、反应热及相关概念 正误判断 1.为什么采用碱稍过量的方法？ 2.能否用金属搅拌器代替玻璃搅拌器？ 3. 测量盐酸和NaOH溶液的温度时能否选用不同的温度计？ 4. 测完酸后能否直接测量碱的温度？如何操作？ 5.为什么将溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖？ 6.能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？ 思考交流 因碱会吸收空气中的CO2，为保证盐酸完全被中和 不能。金属易导热，会造成热损 不能，会存在仪器误差 不能，残留的酸会与碱反应，造成热损。 必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测 减少热损 不能，迅速操作，减少热损 二、中和反应反应热的测定 4. 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时，放出57.3 kJ的热量。 特别提醒 (1)本次实验测得数据小于57.3 kJ·mol－1，试分析产生误差可能的原因。 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。 思考交流 二、中和反应反应热的测定 思考交流 (2)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，故所测结果应与本次实验结果基本相同。 (3)用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？ 浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。 二、中和反应反应热的测定 自我测试 1.正误判断 (1)ΔH的单位采用kJ·mol－1时，表示1 mol反应的焓变 (2)NaOH溶液与稀H2SO4反应的ΔH>0 (3)一个化学反应，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热， ΔH<0 (4)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定 √ × √ √ 自我测试 2.在中和反应反应热测定的实验中，下列说法正确的是 A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差 B.为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.稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液混合测得ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 D.该实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、酒精灯、温度计等 √ 不需要酒精灯 温度计水银球测烧杯内溶液的温度，不能接触烧杯底部 还生成BaSO4沉淀，使所测反应热的数值偏大 自我测试 3.(2023·保定高二检测)反应A2(g)+2BC(g) 2BA(g)+C2(g)过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A.E1等于拆开1 mol A2(g)中化学键和 2 mol BC(g)中化学键所需能量之和 B.该反应的热效应ΔH=E1-E2 C.该反应的ΔH<0 D.该反应既有极性键和非极性键的断裂又有极性键和非极性键的形成 √ $