第一章第1节化学反应的热效应

1、第第1 1讲讲 化学反应的反应热化学反应的反应热化学反应中常伴随有能量变化，结合必修二知识思考:1 1、化学反应中为什么有能量变化、化学反应中为什么有能量变化? ?3 3、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用. . 2 2、哪些是常见的放热反应？哪些是常见的吸热反应？、哪些是常见的放热反应？哪些是常见的吸热反应？联想联想质疑质疑 1 1、所有的化学反应都有能量的变化，其中大、所有的化学反应都有能量的变化，其中大部分都是部分都是热量热量的变化的变化 化学反应包括两个过程：化学反应包括两个过程：断开旧键断开旧键和和形成新形成新键键，前者，前者吸收吸

2、收能量，后者能量，后者放出放出能量，这两个过程能量，这两个过程的能量不同，所以有能量变化，整个反应放热还的能量不同，所以有能量变化，整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。是吸热取决于两个过程能量的相对大小。解答解答总结总结常见的放热反应常见的放热反应吸热反应吸热反应常见的放热反应常见的放热反应活泼金属与水或酸的反应。活泼金属与水或酸的反应。 如如2Al+6HCl2Al+6HCl2AlCl2AlCl3 3+3H+3H2 2酸碱中和反应。如酸碱中和反应。如2KOH+H2KOH+H2 2SOSO4 4K K2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O 所有的燃烧反应。如所有的燃烧反应。如

3、C C、COCO、C C2 2H H5 5OHOH等的燃烧等的燃烧大多数的化合反应。大多数的化合反应。如：如： NaNa2 2O+HO+H2 2O O 2NaOH2NaOH， SO SO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4铝热反应：如铝热反应：如2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3=Al=Al2 2O O3 3+2Fe+2Fe 常见的吸热反应常见的吸热反应2NH2NH4 4ClCl（s s）+Ca(OH)+Ca(OH)2 2（s s）CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O高温高温如如CaCO3 CaO+CO2大多数分解反应，大多数分解反应，消

4、石灰与氯化铵固体的反应消石灰与氯化铵固体的反应部分以部分以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应为还原剂的氧化还原反应碳与水的反应碳与水的反应 C(s)+H2O(g) CO+H2高温高温 高温高温CO2+C 2CO 化学反应中化学反应中释放与吸收释放与吸收能量与我们生活息息相关，能量与我们生活息息相关， 这就需要一个这就需要一个化学量化学量来定量描述研究反应热来定量描述研究反应热4 4、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？5 5、用什么方法可以准确地测量这些热量？、用什么方法可以准确地测量这些热量？6 6、通过理论方法如何计算这些热量？、通过理论

5、方法如何计算这些热量？一、化学反应的反应热一、化学反应的反应热1 1、什么是反应热、什么是反应热? ? 2 2、反应热的符号是什么？怎样表示反应吸、放热？、反应热的符号是什么？怎样表示反应吸、放热？4 4、如何获得一个反应的反应热呢？、如何获得一个反应的反应热呢？ 3 3、反应热的单位是什么？、反应热的单位是什么？为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。 反应热的定义反应热的定义 化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应化学上规定，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为该反应在此温度下的热效应。所释放或吸收的热量为

6、该反应在此温度下的热效应。 符号：用符号：用Q Q表示；表示；Q Q0 0，表示吸热；，表示吸热； 单位：单位：J/molJ/mol或或kJ/molkJ/mol如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？Q= - C(TQ= - C(T2 2 -T -T1 1) )- C- C0 0m(Tm(T2 2-T-T1 1) )C C热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每升高升高1K1K所吸收的热量，称为该物质的热容；所吸收的热量，称为该物质的热容；单位：单位： JK-1C C0 0比热容，单位质量物质的热容；比热容，单位质量物质的热容

7、；单位：单位： kJK-1kg-1T T热力学温度，也叫开尔文温度，热力学温度，也叫开尔文温度， 单位为单位为K K，T(K)=t(T(K)=t()+273.15)+273.15中和热 在稀溶液中在稀溶液中, ,强酸和强碱强酸和强碱反应生成反应生成1mol1mol液态液态水水 放出的热量放出的热量. .实验步骤实验步骤1.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，如图所示。思考思考1：大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相：大、小

8、烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？平？填碎纸条的作用是什么？测定中和反应的反应热测定中和反应的反应热中和热的测定中和热的测定1.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，如图所示。答案：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的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。2 2、用一个量筒最取、用一个量筒最取50

9、50 mLmL 0.50 mol/L 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度然后把温度计上的酸用水冲洗干净计上的酸用水冲洗干净。思考思考2 2：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗：温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。3.3.用另一个量筒量取用另一个

10、量筒量取50 50 mLmL 0.55 mol/L 0.55 mol/L NaOHNaOH溶液，溶液，并用温度计测量并用温度计测量NaOHNaOH溶液的温度，记入下表。溶液的温度，记入下表。思考思考3:3:酸、碱混合时，为何要把量筒中的酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOHNaOH溶液一次溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？倒入小烧杯而不能缓缓倒入？.因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。量损失而使误差增大。4.4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并

11、把把量筒中的量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。思考思考4:4:实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量比为何不是的物质的量比为何不是1111而是而是NaOHNaOH过量？若用过量？若用HClHCl过量行吗？过量行吗？各组实验数据的记录，计算各反应的反应热试试验验组组溶液初始温度溶液初始温度T T1 1溶液最高温度溶液最高温度T T2 2

12、反应热反应热1 12 23 3在测定过程中应注意什么问题在测定过程中应注意什么问题(1)(1)用保温性能好的仪器测量。用保温性能好的仪器测量。 (2)(2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。 (3)(3)所用药品浓度的配制须准确所用药品浓度的配制须准确, ,用强酸和强碱溶液用强酸和强碱溶液, ,而且要是稀溶液。而且要是稀溶液。(4)(4)为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱稍过量。为了使中和反应进行完全，可以让酸或碱稍过量。(5)(5)宜用有宜用有0.10.1分刻度的温度计，读数尽可能准确，分刻度的温度计，读数尽可能准确，且估读至小数点后二

13、位。同时应注意水银球部位要且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。以提高所测的精度。(6)(6)记录最高温度。记录最高温度。 议一议议一议你所测得的数据是否为你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol，若不是，若不是，分析产生误差的原因。分析产生误差的原因。可能的原因有：可能的原因有：1.1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 50 mLmL的酸、的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于碱进行计算，若实际量取时，多于50 50

14、 mLmL或小于或小于50 50 mLmL都会造成误差）都会造成误差）2.2.温度计的读数有误。温度计的读数有误。3.3.实验过程中有液体洒在外面。实验过程中有液体洒在外面。4.4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。5.5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。误差。6.6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。度，致使热量损失而引起误差。 反应热测定的误差分析反应热测定的误差分析讨论下列问题讨论下列问题 1.

15、1.本实验中若把本实验中若把50 50 mLmL 0.50 mol/L 0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 50 mLmL 0.50 mol/L0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？2.2.若改用若改用100 100 mLmL 0.50 mol/L 0.50 mol/L的盐酸和的盐酸和100 100 mLmL 0.55 mol/L 0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？的二倍（假定各步操作没有失误）？答案：答案：1

16、.1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。时要吸热，故将使测得结果偏小。2.2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol 1 mol H2OH2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。练习50 50 mLmL 0.50 mol/L 0.50 mol/L盐

17、酸与盐酸与50 50 mLmL 0.55 mol/L 0.55 mol/L NaOHNaOH溶液溶液在图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在图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热。回答下列问题：量可计算中和热。回答下列问题：（1 1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是是 。（2 2）烧杯间填满碎纸条的作用是）烧杯间填满碎纸条的作用是 。（3 3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填（填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）。）。（4 4）

18、实验中改用）实验中改用60 60 mLmL 0.50 mol/L 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 50 mLmL 0.55 mol/L 0.55 mol/L NaOHNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热 量量 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），），所求中和热所求中和热 （填（填“相等相等”“”“不相等不相等”），），简述理由：简述理由： 。（5 5）用相同浓度和体积的氨水代替）用相同浓度和体积的氨水代替NaOHNaOH溶液进行上述实验，溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会测得的中和热的数值会 ；用；用50 50 mLmL 0

19、.50mol/L 0.50mol/L NaOHNaOH溶液进行溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会上述实验，测得的中和热的数值会 。（均填。（均填“偏大偏大”“偏小偏小”“”“无影响无影响”）环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中减少实验过程中的热量损失的热量损失偏小不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的所放出的 能量，与酸碱的用量无关能量，与酸碱的用量无关偏小偏小偏小偏小 一、化学反应的热效应一、化学反应的热效应（一）反应热（一）反应热1、概念：一定温度、概念：一定温度 释放或吸收释放或吸收 吸热吸热2、表示

20、、表示 Q 放热放热3、获取反应热数据的方法、获取反应热数据的方法 理论计算理论计算 实验测定实验测定（二）反应热的实验测定（二）反应热的实验测定1、原理、原理Q= C(T2T1) = c0m(T2T1)2、实验、实验课堂小结课堂小结热化学热化学1 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 ( )( )A A、物质发生反应时放出的热量来源于、物质发生反应时放出的热量来源于 对反应的加热对反应的加热B B、化学反应除了生成新物质外，还发、化学反应除了生成新物质外，还发 生能量变化。生能量变化。C C、化学反应中放出的热才是反应热、化学反应中放出的热才是反应热D D、需要加热方能发生的反应一定是吸、

21、需要加热方能发生的反应一定是吸 热反应热反应B练习：练习：2、（双选）下列说法正确的是、（双选）下列说法正确的是( )A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定的条件下也能发生吸热反应在一定的条件下也能发生C、D第第2 2讲讲 化学反应的焓变、化学反应的焓变、热化学方称式、盖斯定律热化学方称式、盖斯定律二、化学反应的焓变二、化学反应的焓变 1、焓

22、（、焓（H）：物质本身所具有的能量，是与体系）：物质本身所具有的能量，是与体系的内能、压强、体积有关的一个物理量的内能、压强、体积有关的一个物理量2、焓变（、焓变（H） ：化学反应中的能量变化量：化学反应中的能量变化量 H=H（生成物）（生成物）-H（反应物）（反应物） 在在等温等压等温等压条件下的化学反应，如果不做非体积功（即没有条件下的化学反应，如果不做非体积功（即没有转化为电能、光能等其他形式的能），则该反应的反应热等于反应转化为电能、光能等其他形式的能），则该反应的反应热等于反应前后物质的焓变。即：前后物质的焓变。即：Qp= H Q Qp p00为吸热反应，为吸热反应，Q Qp p0Q1的是的是（ ） A、 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H= Q1 H2(g)+ Cl2(g)=HCl(g) H= Q2 B、C(s)+1/2O2(g)=CO (g) H= Q1 C(s)+O2(g)=CO2