1.1.1化学反应的反应热课件高二上学期化学人教版选择性必修1

知识回顾1.常见的放热反应有哪些？2.常见的吸热热反应有哪些？①所有可燃物的燃烧反应，例如H2在Cl2中燃烧;②酸碱中和反应；③金属与酸的反应；④铝热反应；⑤大部分化合反应，例如CaO+H2O====Ca(OH)2。①铵盐与碱的反应；②C、H2、CO等还原金属氧化物的反应；③大部分分解反应。第1节

化学反应的热效应

课时1第1章物质的性质与转化1.理解反应热的定义，通过中和反应的反应热测定实验，明确反应热定量测定的原理和方法；2.能从内能变化角度认识反应热、焓变。化学反应的过程，既是物质的转化过程，也是化学能与热、电等其他形式能量的转化过程。化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律。化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的，能量变化的多少与参加反应的物质种类和多少密切相关。新课导入：联想·质疑联想·质疑铝粉和铁的氧化物反应氯化铵与氢氧化钙的反应

通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化。化学反应几乎都伴随着热量的释放或吸收，而且在一定条件下，一个反应释放或吸收的热量是一定的。

那么，应如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热量呢？

用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量？通过理论方法能够计算出化学反应释放或吸收的热量吗？一、化学反应的反应热(1)定义：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。(2)符号:QQ＞0Q＜0反应吸热，体系能量升高反应放热，体系能量降低体系：研究对象（物质系统）环境：体系以外的其他部分环境

体系如何定量地描述一个化学反应释放或吸收的热能呢？问题一：(3)意义：定量地描述化学反应释放或吸收的热能【注意】(1)物理变化中的能量变化不是反应热,如物质的三态变化,物质的溶解等过程中产生的热量变化不属于反应热。(2)反应放热或吸热与反应的条件无关。（1）体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例与体系相互影响的其他部分，如盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。反应物：NaOH溶液、盐酸发生的反应：NaOH+HCI=NaCl+H2O生成物：NaCl、H2O用什么方法可以获得一个化学反应的反应热呢？问题二：1.反应热的数值可以通过实验测得。2.反应热的数值也可以通过理论计算求得。热化学：中和热的测定盖斯定律用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支。用什么方法可以准确地测量一个化学反应释放或吸收的热量呢？问题三：热容与比热

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4.18kJ·K-1·kg-1。开尔文温度为热力学温度，是国际单位制中的温度单位。常用符号K表示，其单位为开。T=t+213.15[K]=[°C]+273.15如果知道体系的热容，如何计算体系吸收或放出的热量？思考：(1)测定反应热的仪器——量热计:使反应充分进行，体系的温度均匀测定反应前后溶液的温度保温作用反应容器(2)测定方法：

将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值，根据溶液及量热计的热容，计算此反应过程吸收或放出的热量。反应热的实验测定仪器和原理Q=-mcΔtm=VρQ:中和反应的反应热。m：反应混合液的质量。c：反应混合液的比热容。Δt：反应前后溶液温度的差值。Q＝－C

(

T2－T1

)(3)计算公式:反应体系热力学温度（K）表示体系的热容（J·K-1）反应后体系热力学温度（K）现代量热计联想·质疑活动·探究测定中和反应的反应热1.向量热计内筒中加入1.0mol·L-1的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1。2.向250mL的烧杯中加入1.0mol·L-1的NaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。3.快速地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。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：利用简易量热计按照以下步骤可测得室温下中和反应的反应热。Q＝－4.18kJ·K-1·kg-1•m(aq)•(T2－T1)水浴也近似认为溶液的密度等于水的密度2.在实验室中有玻璃搅拌器和金属搅拌器,在进行测定反应热的实验时应选择哪种搅拌器?

1.根据实验原理分析，对实验结果造成影响的主要因素是什么？在第三步操作中快速将烧杯总的盐酸倒入量热计的目的是什么？防止热量散失交流研讨应选用玻璃搅拌器。因为金属是热的良导体而玻璃不是,选用金属搅拌器会增大反应过程中热量的散失,造成实验误差。中和反应的反应热测定实验成功的关键是比较准确地配制一定物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致；在量热的过程中要尽量避免热量的散失。思考与交流Ⅰ.实验室中若无量热计，根据提供的下列用品，你能设计一个简易的量热计吗？500mL烧杯、100mL烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒、硬纸板、碎纸条在实验室用如图所示装置测定中和反应的反应热。那种效果较好。两种装置测定的结果不同。用图2装置测定中和反应的反应热更接近于真实值。因为图2装置热量损失少。在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失。Ⅱ.实验测得的反应热的数值往往小于理论值，你认为可能的原因是什么？a.量取溶液的体积有误差；b.温度计的读数有误差；c.实验过程中有液体洒在外面；d.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致热量散失；e.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而产生误差；f.测定酸的温度后，温度计未用水清洗便立即去测碱的温度而引起误差。（温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失；）Ⅲ.若其他条件不变，用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应、NaOH溶液与硝酸反应的反应热，测得的反应热的数值怎样变化？反应实质：H＋＋OH－===H2O相同所用溶液的体积相同，溶液中H＋和OH－的浓度相同，即H＋和OH－的量相同相同反应条件：反应都在室温下进行，且反应温度的变化值相同相同测得的反应热的数值相同三个反应的热效应不完全相同，造成误差的原因是什么?交流研讨1.量取溶液的体积有误差2.温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。会改变，浓酸和浓碱溶液稀释会放热，弱酸弱碱电离吸热。Ⅳ.若是其他条件不变，用醋酸代替盐酸或者用浓硫酸代替盐酸，测得的反应热的数值也不变吗？知识扩展中和热：在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热。有11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·L-1的H2SO4溶液反应,放出11.46kJ的热量,则该反应的中和热为

。迁移应用57.3kJ·mol－1注意：

1．必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热．

2．强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和热均为57.3kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57.3kJ·mol－1；

3．以生成1mol液态水为基准。

4.反应过程中有其他物质生成(如不溶性物质、难电离物质等)，这部分反应热不在中和反应反应热之内。反应不可以生成沉淀（如Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O)旧知回顾

你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？哪些是吸热反应？放热反应吸热反应①金属与酸或水的反应②酸碱中和反应③所有的燃烧反应④缓慢氧化反应⑤大多数化合反应①大部分分解反应②Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应③C与CO2反应生成CO的反应④C与H2O(g)反应生成CO和H2

化学反应为什么会产生反应热？微观：化学键的断裂和形成宏观：反应物总能量与生成物总能量的相对大小旧化学键断裂吸收能量＞新化学键的形成释放能量反应吸收能量旧化学键断裂吸收能量＜新化学键的形成释放能量反应释放能量反应物总能量＞生成物总能量反应释放能量反应物总能量＜生成物总能量反应吸收能量内能二、化学反应的内能变化与焓变1.内能(1)定义：

内能的大小受物质的种类、数量及聚集状态(即气态、液态或固等)、体系的温度、压强等影响。

(2)符号:问题四：物质内能与哪些因素有关？内能变化与能量变化什么关系？U是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和，包括动能和势能。平动、转动、振动，电子运动，原子核运动等各种形式运动微观粒子动能微观粒子势能分子内部H、O原子间水分子之间微观粒子之间由于相互作用产生的能量，与距离有关。ΔU＜0ΔU＞0反应吸收能量反应释放能量(3)反应体系的能量变化在一般情况下，反应体系处于静止状态，即体系整体的动能和势能没有变化，体系的能量变化可表示为△U=U(反应产物)-U(反应物)反应产物的内能(4)内能变化与能量变化的关系U(反应产物)＞U(反应物)

U(反应产物)＜U（反应物）反应物的内能U不可测ΔU可测内能变化与反应热是否相同？有什么关系？问题五：体系与环境之间的能量交换

体系和环境之间能量的交换有两种形式:热和功。由于体系和环境的温度不同而在体系和环境之间交换的能量称为热,用符号Q表示;并且约定,体系吸热时Q取正值,体系放热时Q取负值。除热能外,体系与环境之间交换的其他形式的能(如电能、光能、机械能等)都称为功,用符号W表示;并且约定,环境对体系做功时W取正值,体系对环境做功时W取负值。在一定的环境压强下,当体系的体积发生变化时,环境对体系(或体系对环境)做的功称为体积功。内能变化与反应热的关系化学反应体系与环境间能量交换的形式热：功:因温度不同而传递的能量符号：Q

单位：KJ或J除热以外的其他能量形式符号：W

单位：KJ或J△U=Q+W结论：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。体积功、电功等体积功：当体系的体积发生变化时环境对体系（或体系对环境）做的功。若反应过程中体系没有做功，既W=0时，化学反应的反应热（Q）等于化学反应前后体系内能变化（△U）△U=QU(反应产物)＞U(反应物)△U＞0(反应后体系的内能增加)

Q＞0反应吸热

U(反应产物)＜U(反应物)

△U＜0(反应后体系的内能减少)

Q＜0反应放热1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)化学反应过程中一定伴随着能量的变化。(

)(2)反应热指化学反应中的热量变化,单位为kJ或J。(

)(