1.1 化学反应的热效应 第1课时（同步课件）化学鲁科版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应的热效应，以“自热火锅自热原理”情境导入，系统讲解反应热的概念、测定方法及中和热，通过任务驱动和分层研学构建从生活现象到定量分析的知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与实践，通过中和热测定实验培养科学思维，结合误差分析强化科学态度与责任。典例剖析和当堂诊学助力知识巩固，学生能提升实验能力，教师可高效实施素养导向教学。

鲁科版选择性必修 1 第一章 化学反应与能量转化 第1课时 化学反应的反应热 第1节 化学反应的热效应 1 反应热的测定 2 反应热的概念 1 3 中和热 学习内容导览 2 1.理解反应热（Q）的含义，能区分体系与环境，说出反应热产生的本质原因（旧键断裂与新键形成的能量差）； 2.了解中和反应反应热测定的基本思路与简易装置，形成定量研究的意识。 重点：反应热的定义，区分体系和环境。 难点：反应热的测定及误差分析。 素养锚定·课标定位 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。自热火锅的发热包为什么不用火、不用电就能加热？又有哪些形式的能量转化？ 自热火锅是如何“自热”的？ 情境启思·任务缘起 反应热的概念 01 5 一、反应热的概念 以上场景存在哪些能量形式之间的转化？ 在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？ 任务一 感受日常生活、生产中的能量变化！ 分层研学·探理悟新 定义 意义 符号 约定 当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热 定量地描述化学反应释放或吸收的热能 用Q表示 Q＞0 表示反应吸热 Q＜0 表示反应放热 任务二 如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量 一、反应热的概念 分层研学·探理悟新 7 一、反应热的概念 任务二 如何定量描述化学反应中释放或者吸收的热量 下面以研究盐酸与NaOH 溶液的反应为例，对此作一些说明。 体系 环境 热量 环境 热量 人为划定的研究对象（物质系统）称体系，体系以外的其他部分称环境。 温度 热量 反应热 如何测定反应放出的热量？ 分层研学·探理悟新 8 一、反应热的概念 下列说法正确的是(　　) A.在化学反应中发生物质变化的同时，一定发生能量变化 B.Q>0表示放热反应，Q<0表示吸热反应 C.反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化 D.体系的温度升高一定是放热反应造成的，体系的温度降低一定是吸热反应造成的 选项 分析 正误 A 化学反应中既有物质变化又有能量变化 √ B Q>0表示吸热反应，Q<0表示放热反应 × C 根据反应热的概念可知，参加反应的物质的物质的量不一定是1 mol × D 反应体系的温度变化不仅与反应吸热、放热有关，还与反应条件等有关 × A 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】某试管中盛有粉和稀盐酸，下列有关说法不正确的是 A．试管、粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系 B．除反应物、反应产物及相关反应外，其他均看作环境 C．与稀盐酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量 D．与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测定 A 典例剖析·逻辑释疑 反应热的测定 02 11 实验法 理论方法 简易量热计 盖斯定律 二、反应热的测定 问题 用什么方法可以测定一个化学反应的反应热呢？ 自动化微量热计 热化学 用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支 分层研学·探理悟新 12 二、反应热的测定 任务三 明晰反应热测定原理，紧抓实验细节 1.原理 Q=-C(T2-T1) 表示体系的热容（J·K-1） 反应前体系热力学温度（K） 反应中体系最高热力学温度（K） 比热容 =-c0m(T2-T1) 资 料 在 线 c0(比热) = C(热容) m(质量) 常温下，液态水的比热为4.18 kJ • K－1 • kg－1 T=t+273.15 T单位为K，t单位为℃ 分层研学·探理悟新 任务三 二、反应热的测定 明晰反应热测定原理，紧抓实验细节 1.向量热计内筒中加入0.5 mol·L-1的盐酸50 mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1。 3.快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。 2.向250 mL的烧杯中加入0.55 mol·L-1 NaOH溶液50 mL，调节其温度与量热计中盐酸的温度相同。 4.近似认为溶液的比热等于水的比热，根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 温度计 玻璃搅拌器 （使反应更充分） 反应物 简易量热计 外筒 （起保温作用） 内筒 （作反应容器） 分层研学·探理悟新 二、反应热的测定 任务三 明晰反应热测定原理，紧抓实验细节 分层研学·探理悟新 二、反应热的测定 任务四 观察现象，记录数据，处理结果 实验次数 实验起始温度 反应后温度/℃ △t /℃ △t平均值 /℃ 反应热 /kJ HCl NaOH 平均值 1 23.4 23.5 23.45 26.3 2.85 2 23.2 23.4 23.3 26.2 2.9 3 23.3 23.3 23.3 26.1 2.8 (1)本实验中，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃ )， 50 mL 0.50 mol/L盐酸与 50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为： (m1＋m2)·c· (t2－t1)＝ ＝_____________= 。 (2)生成1 mol H2O时放出的热量为______________。 0.418(t2-t1) 100×4.18(t2-t1) ×10-3kJ 1.19 kJ 2.8 kJ 1.19 0.025 分层研学·探理悟新 旺旺：哎呀小小草 https://800sucai.taobao.com/ 二、反应热的测定 交流研讨 将氢氧化钠溶液换为等量的氢氧化钾溶液，反应的热效应多少呢? 实验次数 实验起始温度 反应后温度/℃ △t/℃ △T平均值/℃ 反应热 /kJ HCl KOH 平均值 1 23.5 23.5 23.5 26.3 2.8 2 23.2 23.4 23.3 26.0 2.7 3 23.4 23.4 23.4 26.3 2.9 2.8 两个反应的反应热相同！ 分层研学·探理悟新 17 01 02 03 反应的实质相同 H+ + OHˉ == H2O 反应是在室温下进行的 n=cV H＋和OH－的量相同 旺旺：哎呀小小草 https://800sucai.taobao.com/ 二、反应热的测定 交流研讨 两个反应的热效应为什么相同呢？ 分层研学·探理悟新 18 任务五 实验误差分析，使实验结果更准确 二、反应热的测定 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。 本实验结果 47.6kJ 大量实验结果 57.3kJ 误差为什么这么大 分层研学·探理悟新 二、反应热的测定 任务五 实验误差分析，使实验结果更准确 1.混合酸、碱溶液时，动作缓慢。 2.隔热保温不到位。 3.测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度。 4. 将玻璃搅拌器改为金属搅拌器 5. 反应物换为弱酸、弱碱 6、反应物换为浓酸、浓碱 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ 实验成功秘诀：保温，减少热量散失！！！ 分层研学·探理悟新 【例2】某小组用稀盐酸和NaOH溶液测定中和反应的反应热，简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法正确的是 A．如果将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器，则测得的Q偏大 B．为了使酸碱充分反应，应缓慢分次倒入溶液并搅拌 C．为准确测定稀盐酸与溶液反应的反应热，所用酸和碱的物质的量应相等 D．用等体积的浓硫酸代替稀盐酸进行实验，所测得的相同 A 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是(　　) ①酸溶液的浓度和体积　 ②碱溶液的浓度和体积　 ③比热容　 ④反应后溶液的质量(单位：kg)　 ⑤生成水的物质的量　 ⑥反应前后温度变化　 ⑦操作所需的时间 A．①②③⑥ B．①③④⑤ C．③④⑤⑥ D．全部 C 典例剖析·逻辑释疑 二、反应热的测定 【变式2】已知在测定中和反应反应热的实验中，溶液及量热计的热容C=100J/K，反应前溶液温度T1=25℃，反应后溶液温度T2=30℃，则该反应的反应热为 A．-500J B．+500J C．-250J D．+250J A 【详解】中和反应放热，反应热Q=-C×ΔT。已知C=100J/K，ΔT=T2-T1=303K-298K=5K（温度差与单位无关）。代入得Q=100×5=-500J。 答案为A。 典例剖析·逻辑释疑 中和热 03 24 点击添加标题 单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点； 三、中和热 1. 定义 在稀溶液中，酸和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， 注意事项 常温常压下，稀的强酸和样件发应生成1mol液态水时的中和热为-57.3 kJ·mol-1。 反应热与中和热的转换关系 中和热= 分层研学·探理悟新 三、中和热 交流研讨 以下反应的中和热是否为-57.3 kJ·mol-1? 浓H2SO4 + NaOH溶液 1 稀H2SO4 + Ba(OH)2溶液 2 稀HNO3 + 澄清石灰水 3 冰醋酸 + NaOH溶液 4 1．浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热 2．弱酸或弱碱由于逐渐电离会吸收热量，其中和热数值小于57.3 ；中和热大于-57.3 kJ·mol－1 3．以生成1mol液态水为基准。 4. 反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O) 理解 要点 分层研学·探理悟新 【例3】手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。已知：混合溶液的密度近似为1 g/cm3，比热容近似为4.18kJ·K－1·kg－1。下列相关说法正确的是 A．分批加入溶液，反应更充分，测量结果更准确 B．本实验中测定的中和反应反应热 C．用量筒量取盐酸时仰视读数，Q将偏大 D．若将溶液换成同浓度、同体积的氨水，反应放出的热量将偏多 B 典例剖析·逻辑释疑 三、中和热 【变式1】常温常压下，含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，则该反应的中和热为 。 -57.3 kJ·mol-1 解析：中和热= 典例剖析·逻辑释疑 定义：一定温度下反应释放/吸收的热量 化学反应的热效应 反应热Q 反应热的测定 中和热 约定：Q > 0 吸热；Q < 0 放热 公式：Q = -c·m·(T₂-T₁) 装置：简易量热计 误差分析 定义：稀溶液中生成 1 mol H2O 放出的热量 数值：-57.3 kJ/mol（强酸+强碱） 体系梳整·认知升华 1.下列关于反应热的说法正确的是 ①通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化。 ②同一化学反应在不同温度下进行，反应热的数值不同。 ③反应热通常用Q表示，反应放热时，Q为负值，反应吸热时，Q为正值。 A．只有③ B．只有①② C．只有①③ D．全部正确 D 当堂诊学·成效校验 2．化学反应有物质的变化，同时伴随能量的变化。下列对能量变化的认识正确的是 A．工人用氧炔焰焊接金属：化学能→机械能 B．硅太阳能电池：太阳能→机械能→电能 C．植物的光合作用：太阳能→化学能 D．电灯照明：电能全部转化为光能 C 当堂诊学·成效校验 3．在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测定中和热。下列关于该实验的说法正确的是(　　) A.从实验装置看(量筒未画出)，图中还缺少一个重要的仪器 B.做完一次完整的中和热测定实验，温度计需要使用2次 C.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计的水银球应与内筒底部接触 D.由于实验过程中有热量的散失，所以测得的中和热比理论值要小 A 当堂诊学·成效校验 4．下列有关中和热实验的说法正确的是(　　) A.用铜丝代替搅拌器，测得ΔH偏大 B.强酸与强碱反应生成1 mol水的中和热都约为－57.3 kJ·mol－1 C.测定中和热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度 D.某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和热为－52.3 kJ·mol－1，造成这一结果的原因不可能是用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度 A 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 鲁科版选择性必修 1 34 Lavf58.20.100 $