1.1 第1课时 反应热 焓变(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学导学案聚焦“反应热 焓变”核心内容，通过中和反应反应热测定实验导入，引导学生从反应热概念出发，逐步理解焓变与内能的关系，构建宏观现象（热量变化）到微观本质（化学键断裂与形成）的学习支架。 资料以探究活动（如搅拌器选择、浓度影响分析）和实验数据处理为特色，结合微观化学键与宏观能量变化深化化学观念，习题设计注重科学思维训练，助力学生提升实验探究能力与问题解决能力。

第 1 课时　反应热　焓变 1.认识内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 2.认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 3.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学变化中能量变化的本质。 知识点一　反应热及其测定 1.体系（系统）与环境（以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例） 2.反应热 （1）热量：指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的　　　　。 （2）反应热：在　　　　条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的　　　　，称为化学反应的热效应，简称反应热。 （3）反应热的测定方法：通过　　　　直接测定。 中和反应反应热的测定 （1）实验原理 用温度计测定一定量的盐酸和NaOH溶液在反应前后的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。 反应热计算公式：Q=mcΔt（Q为中和反应放出的热量；m为反应混合液的质量；c为反应混合液的比热容；Δt为反应前后溶液温度的差值）。 （2）实验装置 （3）实验步骤 ①用量筒量取50 mL 0.50 mol•L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol•L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录其温度。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。 ③打开杯盖，将NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，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。并重复上述实验2次。 活动1　装置中的玻璃搅拌器能否用金属（不与酸、碱反应）搅拌器代替？ 活动2　实验中选用的NaOH溶液的浓度为什么是0.55 mol•L－1，而不是0.50 mol•L－1？实验步骤③中能否分次将NaOH溶液倒入小烧杯中？ 活动3　稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1 g•cm－3，溶液的比热容c=4.18×10－3 kJ•g－1•℃－1。某小组实验记录数据如下： 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 28.5 2 24.9 25.1 28.3 3 25.6 25.4 29.0 （1）3次实验中反应前体系的温度分别是多少？ （2）该实验中放出热量是多少？根据该实验计算生成1 mol H2O放出的热量是多少？ 活动4　若将NaOH溶液改为等体积、等浓度的氨水，对所测中和反应反应热有何影响？原因是什么？ 活动5　若用NaOH固体代替NaOH溶液，使测得反应热ΔH　　　　（填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同）；若用稀硫酸和稀Ba（OH）2溶液测定中和反应的反应热，使测得反应热ΔH　　　　。 活动6　本次实验测得的数据小于57.3 kJ•mol－1，试分析产生误差可能的原因。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）对于在试管中进行的锌与稀硫酸反应，试管和稀硫酸可看作环境。（　　） （2）化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化。（　　） （3）中和反应反应热的测定实验中，应将50 mL 0.55 mol•L－1 NaOH溶液分多次倒入小烧杯。（　　） （4）中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的温度，测得的反应热不变。（　　） 2.《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是（　　） A．甲烷燃烧　 B．铝热反应 C．碳酸钙高温分解　 D．酸碱中和反应 3.（2026•山东齐鲁名校联考）请回答下列问题。 （1）已知H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH=－57.3 kJ•mol－1，回答下列有关中和反应反应热的问题。 ①用0.1 mol H2SO4配成稀溶液与稍过量NaOH反应，能放出　　　　kJ热量。本实验中用稍过量的NaOH的原因是　　。 ②如图装置中仪器A的名称是　　　　。 ③用相同浓度和体积的氨水（NH3•H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的ΔH　　　　（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）下列操作会造成所测中和热有误差的是（　　） A．用量筒A量取50 mL 0.50 mol•L－1盐酸，用量筒B量取50 mL 0.50 mol•L－1 NaOH溶液进行实验 B．将盐酸和NaOH溶液分别沿玻璃棒缓慢倒入量热计的内筒，防止溶液洒落 C．密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度 D．测量盐酸温度后，未将温度计冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度 知识点二　反应热与焓变 1.内能 体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和　　等影响，符号为　　。 【教材挖掘】 　化学反应的能量变化是由反应前后物质所具有的内能不同而引起的。内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。内能的大小除了与物质的种类、数量及聚集状态（即气态、液态或固态等）有关外，还与体系的温度、压强有关，因为上述因素都可以影响物质内部微观粒子的能量。 （1）化学反应中内能的变化如何表示？ （2）化学反应体系与环境进行能量交换可以以热和功两种形式呈现。根据能量守恒定律化学反应中内能的变化等于反应热和功的加和，即：ΔU=Q＋W。如果反应过程中体系没有做功，化学反应的反应热与化学反应前后体系内能的变化有何关系？若反应吸热，内能如何变化？ 2.焓和焓变、焓变与反应热的关系 （1）焓（符号为　　）：与内能有关的物理量。 （2）焓变 （3）反应热与焓变：在　　　　条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。 3.反应热产生的原因分析 （1）从反应体系始末状态的能量视角分析 反应 类型 放热反应 吸热反应 图像 焓变 （ΔH） 体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为　　　　，即ΔH　　0 体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为　　　，即ΔH　　0 计算 ΔH=　　　　总能量－　　　　总能量 提醒：物质具有的能量或焓越低，越稳定。 （2）从微观化学反应过程化学键的变化视角认识反应热 已知：H2（g）＋Cl2（g）2HCl（g）（25 ℃、101 kPa下）的能量变化如图： 断裂1 mol H—H、Cl—Cl吸收的总能量是　　　　，形成2 mol H—Cl放出的能量是　　　　。由此判断该反应的ΔH=　　　　　　　　。 结论：化学反应中能量变化的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 思考：H2（g）和Cl2（g）在光照或点燃条件下均可以发生上述反应，ΔH是否相同？ 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）ΔH的单位采用kJ•mol－1时，表示1 mol反应的焓变。（　　） （2）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。（　　） （3）一个化学反应中，当反应物总焓大于生成物的总焓时，ΔH为正值。（　　） （4）石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定。（　　） （5）吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物化学键形成放出的总能量。（　　） （6）由反应2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）　ΔH=－197 kJ•mol－1可知，反应物的总能量低于生成物的总能量。（　　） 2.（教材改编题）已知N≡N的键能是945 kJ•mol－1，H—H的键能是436 kJ•mol－1，N—H的键能是391 kJ•mol－1，则N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）的ΔH为（　　） A．－93 kJ•mol－1　 B．－208 kJ•mol－1 C．＋93 kJ•mol－1　 D．＋208 kJ•mol－1 3.已知H2（g）＋O2（g）H2O（g），反应过程中能量变化如图所示，则： （1）a、b、c分别代表什么意义？ a　 　； b　 　； c　　 。 （2）该反应是　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。ΔH　　　　　（填“＞”或“＜”）0。 归纳总结 从键能的角度理解吸热反应与放热反应 ΔH=反应物断键吸收的总能量－生成物成键释放的总能量。 1.下列反应既是氧化还原反应，又符合如图所示的能量关系的是（　　） A．铝片与稀硫酸反应 B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应 C．氢气在O2中的燃烧反应 D．灼热的炭与CO2反应 2.（2026•湖北孝感期中）氢气是清洁能源，其燃烧反应的能量变化是化学研究的重要内容。下列说法正确的是（　　） A．放热反应的ΔH＞0，吸热反应的ΔH＜0 B．氢气燃烧的反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 C．所有化学反应都伴随着能量变化，且能量变化都表现为热量变化 D．1 mol H2与0.5 mol O2反应生成1 mol H2O（g）和生成1 mol H2O（l），放出的热量相同 3.（2026•天津红桥期中）用50 mL 0.55 mol•L－1 NaOH溶液和50 mL 0.50 mol•L－1盐酸溶液利用如图装置进行中和反应反应热的测定。 （1）图中仪器X的名称是　　　　，其作用是　　　　。 （2）所用NaOH溶液稍过量的原因是　　　　。 （3）下列说法不正确的是　　　　（填字母）。 A．用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度 B．向内筒中加入稀碱时，应当缓慢而匀速地加入 C．将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响 D．用量筒量取稀酸或碱时，视线必须与液体凹面最低处相平 （4）实验测得如下数据： 实验 序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 24.6 4 20.3 20.4 23.4 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g•cm－3，中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J•g－1•℃－1。反应前后温度平均变化量为　　　　℃。依据实验数据计算，该实验测得的中和反应反应热ΔH=　　　　kJ•mol－1（结果保留一位小数）。 （5）下列反应的反应热不适宜用题中装置进行测定的是　　　　（填字母）。 A．BaO和足量的水 B．ZnO和足量的稀硫酸 C．Al和足量的NaOH溶液 D．KOH溶液和盐酸 完成课后作业　第一章　第一节　第1课时 答案 第1课时　反应热　焓变 知识点一　 2.（1）能量　（2）等温　热量　（3）量热计 探究活动 活动1　提示：不能。金属搅拌器易导热，造成实验过程中热量损失。 活动2　提示：碱过量，有利于盐酸快速、完全反应，减少实验过程中的能量损失，提高测定结果的准确性。实验中为了减少热量的散失，应将NaOH溶液一次性迅速倒入。 活动3　提示：（1）25.1 ℃　25.0 ℃　25.5 ℃ （2）计算可得3次实验平均温度差为3.4 ℃，Q=cmΔt=c•［m（盐酸）＋m（NaOH溶液）］•（t2－t1）= 4.18×10－3 kJ•g－1•℃－1×100 g ×3.4 ℃≈1.42 kJ，根据H＋＋OH－H2O可知，生成1 mol H2O放出的热量为= kJ=56.8 kJ。 活动4　提示：偏大。NH3•H2O电离吸热，使放出的热量减少，中和反应反应热ΔH偏大。 活动5　提示：偏小　偏小。NaOH固体溶于水时放热，使测得的反应热ΔH偏小；若用稀硫酸和稀Ba（OH）2溶液测定中和反应的反应热，生成BaSO4沉淀时还会多放出一部分热量，使所测反应热ΔH偏小。 活动6　提示：①量取酸碱溶液时，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。 对点训练 1.（1）×　（2）×　（3）×　（4）× 2.C　《天工开物》中的语句中涉及反应是放热反应。甲烷的燃烧、铝热反应、酸碱中和反应皆为放热反应，碳酸钙高温分解是吸热反应。 3.（1）①11.46　保证H2SO4完全被中和 ②玻璃搅拌器　③偏大　（2）ABD 解析：（1）0.1 mol H2SO4稀溶液中含有0.2 mol H＋，H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l）　ΔH=－57.3 kJ•mol－1，则0.1 mol H2SO4稀溶液与稍过量NaOH反应，放出热量为57.3 kJ•mol－1×0.2 mol=11.46 kJ；为了确保硫酸被完全中和，所以用的NaOH溶液应该稍过量；由图可知，仪器A的名称为玻璃搅拌器，作用是搅拌，使溶液充分混合，加快反应速率，减少热量损失；NH3•H2O是弱碱，电离会吸热，用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行题述实验，测得的ΔH偏大。 （2）NaOH未过量会造成盐酸不能完全消耗，测定结果有误差，A错误；为了防止热量散失，应快速倒入溶液，缓慢倒入量热计的内筒，会使热量散失，造成误差，B错误；实验过程中应密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度，C正确；测量盐酸温度后，温度计未冲洗干净会造成NaOH溶液初始温度偏高，温差减小，放出的热量减小，D错误。 知识点二　 1.物质的聚集状态　U 教材挖掘 （1）提示：ΔU=U（反应产物）－U（反应物）。 （2）提示：如果反应过程中体系没有做功，则化学反应的反应热等于化学反应前后体系内能的变化即ΔU=Q，若反应吸热即Q＞0，则反应后体系的内能是增加的，即U（反应产物）＞U（反应物）。 2.（1）H　（2）kJ/mol　（3）等压　3.（1）负值　＜　正值　＞　生成物　反应物　（2）679 kJ　862 kJ　－183 kJ•mol－1　化学键断裂和形成时的能量变化 思考　提示：相同。化学反应的焓变与反应条件无关。 对点训练 1.（1）√　（2）√　（3）×　（4）√　（5）√　（6）× 2.A　反应热=反应物的总键能－生成物的总键能，依据数据可知，反应热=（945＋3×436）kJ•mol－1－6×391 kJ•mol－1=－93 kJ•mol－1，因此ΔH=－93 kJ•mol－1。 3.（1）旧键断裂吸收的能量　新键形成放出的能量　反应热　（2）放热　＜ 解析：（1）H2（g）和O2（g）与2H（g）和O（g）之间的能量差是H2（g）→2H（g）和O2（g）→O（g）过程中断开H—H和OO需吸收的能量，所以a代表旧键断裂吸收的能量，b代表2H（g）＋O（g）结合成H2O（g）中的氢氧键所放出的能量，c则代表反应物总能量与生成物总能量之差，即a－b，即反应热。 （2）由题图可知，该反应中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH＜0。 【随堂演练】 1.D　题图中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应。A项，铝片与稀硫酸的反应为放热反应，不符合题意；B项，Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应，不符合题意；C项，氢气在O2中的燃烧反应为放热反应，不符合题意；D项，灼热的炭与CO2的反应为吸热反应且为氧化还原反应，符合题意。 2.B　放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，A错误；反应热仅取决于体系的始态和终态，与反应路径无关，B正确；化学反应伴随能量变化，但能量变化还可能以光、电等形式表现，并非仅热量变化，C错误；生成H2O（l）时释放的热量比生成H2O（g）更多（因液态水能量更低），因此放出的热量不同，D错误。 3.（1）玻璃搅拌器　搅拌，使强酸和强碱充分反应　（2）为了保证盐酸被完全中和　（3）ABC　（4）3.1　－51.8　（5）C 解析：（1）仪器X的名称是玻璃搅拌器，该仪器的作用为搅拌，使酸碱快速反应完全，以便测取最高温度。（2）所用NaOH稍过量的原因是保证盐酸完全被中和。（3）温度计测量酸的温度后，立即测量碱的温度，会导致碱被提前中和掉一部分，使得测定放出的热量偏少，中和热偏大，A符合题意；向内筒中加入稀碱时，应当快速倒入内筒中，以减少热量损失，B符合题意；醋酸为弱酸，电离时吸收热量，则实验中不可以用等体积、等浓度的醋酸代替盐酸进行测定，否则会使得放出的热量偏少，中和热偏大，C符合题意。（4）4次反应前后温度差分别为3.15 ℃、3.1 ℃、4.05 ℃、3.05 ℃；第三次误差较大，应舍去，平均温差为3.1 ℃；生成水的物质的量为0.025 mol，溶液的质量为100 mL×1 g•mL－1=100 g，温度变化的值为3.1 ℃，则生成0.025 mol水放出的热量为Q=c×m×ΔT=4.18 J•g－1•℃－1×100 g×3.1 ℃=1 295.8 J，即1.295 8 kJ，所以实验测得的中和热ΔH=－≈－51.8 kJ•mol－1。（5）A、B、D项中反应都为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失少，适宜用简易量热计测定；C项中反应生成H2气体，气体逸出时会带走部分热量，导致热量测量不准确，不适宜用简易量热计测定，C符合题意。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $