1.1.1 反应热 课件 -2026-2027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1课时 人教版高中化学选择性必修一 高中化学 ★  0.99365=0.03 1.01365=37.8       积跬步以致千里，积怠惰以致深渊。 ★ 1.01365=37.8 1.02365=1377.4      只比你努力一点的人，其实已经甩你很远。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2025年7月15日，长征七号遥十运载火箭成功发射天舟九号货运飞船，完成中国载人航天工程第36次发射任务。 化学能 热能 课堂导入 化学反应的应用 制备物质 提供能量 物质变化 能量变化 【思考】生活中有哪些常见的能量转化方式？ 化学能→热能、光能、电能等 创设情境 乙炔与氧气反应放出的热量用于切割金属 如何定量描述化学反应过程中释放或吸收的能量呢？ 多少克发热包才能把米饭煮熟呢？ 出产前需要通过 大量实验测定 复习回顾 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。发热包中成份的含量是否需要控制，为什么？在实际应用中，该如何控制发热包成份的含量？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? 定量描述是指：表达、测定、计算。发热包中有效成份含量过少，放热不足，含量过多占用空间，且有安全隐患。 【思考交流】请同学们回忆并讨论出生活中或学过的吸热反应、放热反应。 一、反应热 焓变 【实验6-1】镁条与盐酸的反应 实验现象 结论 镁条逐渐溶解、有大量气泡产生、温度升高 反应放热 【实验6-2】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 实验现象 结论 有刺激性气味，混合物呈糊状、烧杯和木片冻在一起，手触摸烧杯壁变凉 反应吸热 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 一、反应热 焓变 【实验6-1】镁与盐酸的反应 大鹿化学工作室制作 镁条溶解，有气泡产生 气体 放出 用温度计测得反应后温度升高 Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ 反应产生________，__________热量 化学反应方程式： 用手触摸反应后的试管，温热 实验结论 实验现象 化学反应的特征：有物质变化，还伴随能量变化 一、反应热 焓变 【实验6-2】氢氧化钡与氯化铵反应 大鹿化学工作室制作 实验结论 实验现象 木片和烧杯因结冰粘到一起 烧杯内的混合物呈糊状 有刺激性气味气体产生 触摸杯壁有冰凉的感觉 化学反应方程式： Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O 该反应产生NH3，吸收热量 化学反应的特征：有物质变化，还伴随能量变化 一、反应热 焓变 放热反应 吸热反应 宏观 反应物总能量 > 生成物总能量 反应物总能量 < 生成物总能量 微观 反应物总键能 < 生成物总键能 反应物总键能 > 生成物总键能 化学变化 ①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ⑥铝热反应: ①大多数分解反应 ②C、H2、CO等高温下作还原剂 例：C+CO2、H2+CuO、C+H2O(g) ③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl (固态铵盐与碱的反应) ④NaHCO3与盐酸的反应 一、反应热 焓变 放热反应 吸热反应 宏观 反应物总能量 > 生成物总能量 反应物总能量 < 生成物总能量 微观 反应物总键能 < 生成物总键能 反应物总键能 > 生成物总键能 能量变化 E E吸 生成物 过程 反应物 E放 E E吸 生成物 过程 反应物 E放 断键吸收的能量 成键释放的能量 一、反应热 焓变 放热反应 吸热反应 宏观 反应物总能量 > 生成物总能量 反应物总能量 < 生成物总能量 微观 反应物总键能 < 生成物总键能 反应物总键能 > 生成物总键能 能量变化 E 反应物 热量 E 生成物 E反=E生+Q E 反应物 热量 E 生成物 E反+Q=E生 一、反应热 焓变 1.体系和环境 以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例 体系 被研究的物质及发生的反应(又称系统) 环境 与体系相互影响的其他部分 试管、空气等 盐酸、 NaOH溶液发生的反应 热量交换 ——体系与环境的热量交换 体系 环境 热量 一、反应热 焓变 盛溶液的试管、溶液之外的空气 1).敞开体系：体系与环境间即有物质交换，又有能量交换 2).封闭体系：体系与环境间没有物质交换，只有能量交换 3).孤立体系：系体与环境间无物质和能量的交换 体系 孤立系统中,(只有体系，没有环境),总能量永远不变 敞开系统 封闭系统 孤立系统 密闭绝热层 塞子 敞开 ——体系与环境的热量交换 体系 环境 热量 1.体系和环境 一、反应热 焓变 反应热 焓变 一、 2. 反应热： 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。 等温：指化学反应后体系恢复到反应前体系的温度。 即反应前后体系的温度相等。 体系 环境 热量 注意：在恒压条件下进行的化学反应的 热效应 等于焓变。 （在中学阶段，可以把焓理解为物质的内能。） （1）反应热产生的原因:化学反应前后体系的内能发生变化。 （2）内能受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 ——体系与环境的热量交换 一、反应热 焓变 如何测定反应放出的热量？ 量热计 保温杯式量热计 弹式量热计 量热器示意图 ——体系与环境的热量交换 一、反应热 焓变 2. 反应热： Q：中和反应放出的热量 m：体系总质量 C：体系的比热容 Δt：反应前后体系温度的差值 Q ＝ c · m ·Δt 测定原理： 内筒：反应容器 外壳：保温作用 隔热层：保温作用 杯盖：保温作用 温度计不能碰触容器底部 保温很重要 CH2O=4.18J/(g.℃) 简易量热计 迅速混合，保持体系的温度均匀 一、反应热 焓变 P5 实验探究——中和反应反应热的测定 减少热量散失，降低实验误差。 Q ＝ c · m ·Δt 测定原理： 一、反应热 焓变 P5 实验探究——中和反应反应热的测定 HCl(aq)+ NaOH (aq)=NaCl (aq) +H2O (l) Q(kJ)? 1mol 1mol 0.025mol 0.025mol 0.418× Δt m：总质量 50mL 0.5mol/L盐酸的质量 m1=50g 50mL 0.55mol/L NaOH溶液的质量 m2=50g m=m1+m2=100g c：反应混合液的比热容 c = 4.18×10-3kJ/(g·℃)。 Δt：三次测量所得温度差（t2-t1）的平均值 步骤一：反应物温度的测量 分别测量盐酸与NaOH溶液的温度 50 mL 0.50 mol/L 盐酸 50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液 为了保证HCl被完全中和 步骤二：反应后体系温度的测量 步骤三：重复上述步骤两次 迅速混合并搅拌，记录最高温度。 目的是减少误差 P5 实验探究——中和反应反应热的测定 HCl(aq)+ NaOH (aq)=NaCl (aq) +H2O (l) Q(kJ)? P5 实验探究——中和反应反应热的测定 ①.能不能用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？ ②.实验中测量碱的温度可不可以更换温度计？ 不能，会存在仪器误差 ③.能不能测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？ 不能，残留的酸与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。 测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测别的溶液。 ④.能不能将NaOH分多次倒入热量计中？ 保证盐酸完全被中和，因为碱极易与空气中CO2反应，盐酸较稳定。 不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失 ⑤.为什么NaOH的浓度稍比酸大？ ⑥.玻璃搅拌器能不能用金属搅拌器代替？或用温度计搅拌？ 不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。 不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。 (3)实验注意事项： ①反应物：a.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸； b.一次性迅速混合，不洒出，且匀速搅拌； ②减少热量损失：a.量热计保温隔热； b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器； c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子； ③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液； b.不能用同一个量筒量取酸碱； ④重复三次，减小误差。 【问题与讨论】 提高测定反应热准确度的措施有哪些？ P5 实验探究——中和反应反应热的测定 次数 起始温度t/℃ 终止温度 t2/℃ 温度差 △t/℃ 盐酸 NaOH 平均值t1 1 24.5 25.0 26.5 2 22.0 22.4 25.4 3 25.0 25.4 28.2 24.75 22.2 25.2 1.75 3.2 3.0 Q＝c · (m1+m2) · (t2-t1) ②反应后生成的溶液的比热容c＝4.18J/(g .℃) ①50 mL盐酸的质量m1＝50g, 50 mLNaOH溶液质量m2＝50g ＝4.18·10-3 · (50+50) · 3.1=1.2958kJ ③生成1molH2O时放出的热量为： 数据处理 Q ＝ c · m ·Δt 盐酸与NaOH溶液均为稀溶液，故近似作水处理数据 Q＝ =51.8 kJ 1.2958kJ 0.025 Δt =3.1 50 mL0.50 mol/L盐酸 50 mL0.55 mol/LNaOH 0.025molH2O P5 实验探究——中和反应反应热的测定 若某次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，将差异明显的数据舍去 热量的计算公式：Q = cmΔt 比热容 c = 4.18×10-3kJ/(g·℃) 反应混合液的总质量 m=m1+m2=100g Q＝ (m1+m2)·c·(t2-t1)=______________ 生成1mol水时放出的热量为 。 HCl(aq) + NaOH (aq) ＝ H2O(l) + NaCl (aq) Q 0.025mol 0.025mol 0.025mol 0.418(t2-t1) kJ 1mol 0.418(t2-t1)/0.025 kJ 0.418(t2-t1) kJ = 1.4212kJ （3）根据温度差和比热容（c）等计算反应热。 0.418(t2 - t1) 0.025 kJ = 56.8kJ 二、中和热的测定 中和反应反应热的测定实验中，用50 mL 0.50 mol/L 盐酸和50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行实验，下列说法错误的是(　　) A、NaOH固体代替NaOH溶液与盐酸反应，求得反应热的数值偏大 B、测了酸的温度后的温度计应用水清洗再去测碱的温度，否则反应热数值偏小 C、酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中以免溶液溅出，再用玻璃搅拌器搅拌 D、实验中不可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器 C 盐酸与氢氧化钠溶液中和反应的反应热 2、50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过 测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。 (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器 是_________________。 (2)如果不盖杯盖，所求得的中和反应反应热的绝对值 将会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响” )。 (3)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原实验________(填“相等”或“不相等”，下同)；所求生成1molH2O放出的热与原实验________，简述理由：_________________________________________________。 END Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS (T-tech) Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.12.100 $