《反应热-焓变》课件

《反应热焓变》素养目标1．了解反应热的定义，知道化学反应、热效应与反应焓变之间的关系2．通过微观探析，认识宏观意义上的反应热与化学键的关系，以及反应热与反应物、生成物总能量的关系3．通过实验探究学会测定中和反应的反应热，初步学会测定化学反应反应热的实验方法，会分析测定反应热时误差产生的原因，并能采取适当措施减小实验误差，培养学生的创新意识学法指导1．复习必修第二册中已熟悉的吸热反应和放热反应实例，认识在等温条件下，化学反应体系与环境之间的热量变化——反应热2．从反应原理、实验试剂、实验操作步骤、实验注意事项等方面，学会常见反应热——中和反应反应热实验的测定方法3．认识反应热与焓变的关系，并能利用有关物质的结构(特别是共价键的类型及物质的结构式)，从化学键键能的角度计算ΔH知识导图课前·

新知导学1．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________，简称反应热。等温

反应热及其测定热量

热效应

2．中和反应反应热的测定(1)原理：根据体系的___________和有关物质的_________来计算反应热。(2)实验装置：温度变化

比热容

(3)实验测量。①反应前体系温度(t1)的测量：用一个量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；用另一个量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。取两温度的平均值记为t1。②反应后体系温度(t2)的测量：打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。准确读取混合溶液的______________，记录为t2。③重复上述实验操作，取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。最高温度

④实验数据处理：盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm－3，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH溶液发生中和反应放出的热量Q＝______________，生成1mol水时放出的热量为_________________。(4)大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出________的热量。0.418(t2－t1)kJ

57.3kJ

25℃和101kPa下，浓硫酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出的热量还是57.3kJ吗？微思考【答案】放出比57.3kJ多的热量，因为浓硫酸遇水稀释放热。

实验室进行中和反应反应热测定实验时，所用的量筒和试剂均正确的一组是

(

)A．50mL0.50mol·L－1盐酸，50mL0.50mol·L－1NaOH溶液，100mL量筒1个B．50mL0.50mol·L－1盐酸，50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，100mL量筒2个C．50mL0.50mol·L－1盐酸，50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，50mL量筒1个D．50mL0.50mol·L－1盐酸，50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，50mL量筒2个【答案】D【解析】实验中为了保证50mL0.50mol·L－1的盐酸完全被中和，应采用50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍过量。1．化学反应产生反应热的原因：化学反应前后体系的________发生了变化。内能受________、________和物质的____________等影响。2．焓变：________条件下进行的化学反应，其反应热等于焓变。符号为______，单位是_____________________。内能

反应热与焓变温度

压强

聚集状态

等压

ΔH

kJ/mol(或kJ·mol－1)

3．ΔH的正、负规定(1)放热反应的焓值________，ΔH为_________，即ΔH__________0。(2)吸热反应的焓值________，ΔH为_________，即ΔH______0。减小

负值

＜

增大

正值

＞

4．微观角度认识反应热的实质(1)实例：以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)(25℃，101kPa)化学键反应中能量变化1molA—B化学键反应中能量变化H－H吸收________kJ共吸收________kJCl－Cl吸收________kJH－Cl放出________kJ共放出________kJ结论H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝___________(2)结论：____________________时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。436

243

679

431

862

－183kJ/mol

化学键断裂和形成

有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化吗？微思考【答案】不一定。如：氯化钠晶体溶于水有离子键断裂、氯化氢气体溶于水有共价键断裂，但二者溶于水都属于物理变化。【答案】C课堂·

素养初培任务一从宏观和微观的角度理解反应热产生的原因素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析通过给出有关化学方程式和部分共价键的键能，计算反应热或求算部分共价键键能，一般在化学原理综合题中以2～3分填空题形式考查[情境导入]能量有各种不同的形式，它能从一种形式转化为另一种形式，或者从一物体传递给另一物体，但在转化和传递过程中，能量的总值是保持不变的(这叫能量守恒定律)。因此在化学反应过程中，与质量守恒一样，能量也是守恒的。(1)从能量变化的角度分析，化学反应热效应有如下两种模型。【答案】由于化学反应中反应物能量之和与生成物能量之和不相等，所以化学反应中一定有能量变化。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。(2)如图是氢气与氧气反应的示意图，从化学键的角度分析，为什么化学反应中一定存在能量的变化？【答案】旧键断裂时吸收的能量与新键形成时放出的能量均不相等，所以任何化学反应都有能量变化。[深化理解]1．从化学反应中焓(H)的变化角度分析焓变与反应物、生成物能量的关系：ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。2．焓变与化学键的关系ΔH＝E总(断键)－E总(成键)利用化学键断裂和形成时的能量变化计算反应热，要准确判断化学键断裂或生成的数量。[典例精练]【答案】B【解析】根据ΔH＝E总(断键)－E总(成键)，设断裂1molN≡N需要吸收的能量为E，则有E＋3×436kJ－6×391kJ＝－92.4kJ，E＝945.6kJ。【答案】(1)183

(2)A【解析】(1)1molH2在2molCl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2的物质的量都是1mol，生成2molHCl，则放出的热量为431kJ·mol－1×2mol－(436kJ·mol－1×1mol＋243kJ·mol－1×1mol)＝183kJ。(2)反应H2＋X2===2HX中，若1molH2和1molX2反应生成2molHX，就有1molH—H和1molX—X断裂，有2molH—X形成。放出的热量Q(HX)＝2E(H—X)－E(H—H)－E(X—X)，将题中数据代入计算可得：Q(HCl)>Q(HBr)>Q(HI)。任务二中和反应反应热的测定素养探源核心素养考查途径科学探究与创新意识以实验题形式考查中和反应反应热测定的实验误差及不同酸碱发生中和反应时反应热的大小变化判断等，题型为选择题或实验填空题[情境导入]下面的两套装置都是常见的测定中和反应反应热的实验装置。(1)用含0.5molH2SO4的浓硫酸和含1molHCl的稀盐酸分别与含1molNaOH的稀溶液发生反应，所测得的反应热相等吗？【答案】不相等；因为浓硫酸稀释时会放热。(2)测定中和反应反应热的实验中引起误差的因素有哪些？

【答案】量热计的隔热效果差；量取溶液的体积不准确；配制的溶液浓度不准确；温度未到达最高点就读数；实验操作动作较慢等。(3)测定中和反应反应热的实验中为什么碱要稍过量？

【答案】碱过量是为了保证酸完全反应。[深化理解]1．中和反应反应热测定原理的理解(1)中和反应的对象为酸、碱的稀溶液。这是因为浓酸和浓碱相互混合时因稀释会放出热量。(2)中和热(在25℃、101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应，生成1molH2O放出的热量)与参加反应的强酸和强碱的种类、用量无关。(3)弱酸或弱碱在溶液中不能完全电离，随着反应的进行，继续电离并吸收热量，所以它们的中和热数值小于57.3kJ·mol－1。例如：利用同样的方法测定氨水与盐酸、NaOH溶液与醋酸的反应热，则所测ΔH>－57.3kJ·mol－1。(4)若测定硫酸与Ba(OH)2溶液的反应热，则所测ΔH偏小，即中和热数值大于57.3kJ·mol－1，这主要是因为Ba2＋和SO生成难溶物BaSO4也会放出热量。2．测定中和反应反应热的实验中需要注意的问题(1)所用装置要尽可能做到保温、隔热；实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。(2)所用溶液的配制必须准确，且浓度要小；为保证盐酸完全被氢氧化钠中和，要使氢氧化钠稍过量。(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。(4)要使用同一支温度计，温度计读数要尽可能准确；水银球部位一定要完全浸没在溶液中，且要稳定一段时间后再读数，以提高测量的精度；两次读数的时间间隔要短，这样才能读到最高温度，即最终温度。(5)实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中弱酸或弱碱的电离吸热，会使测得的反应热数值的绝对值偏小。(6)可采用多次测量取平均值的方法，减小实验误差。

50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH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热(在25℃、101kPa下，强酸稀溶液与强碱稀溶液反应生成1molH2O时放出的热量叫中和热)。回答下列问题：[典例精练](1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________________________。

(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得中和热的绝对值__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)实验中若改用60mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由：___________________________。【答案】(1)减少实验过程中的热量损失(2)偏小(3)不相等相等因为中和热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热，与酸和碱的用量无关

在做中和反应反应热的测定实验时，关键是要比较准确地配制一定物质的量浓度的溶液，量热计要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题：(1)该实验常用0.50mol·L－1盐酸和0.55mol·L－1NaOH溶液各50mL。NaOH溶液的浓度