反应热课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第一课时反应热及其测定第一章

化学反应的热效应第一节反应热导常见的放热反应：①燃烧反应②中和反应③大多数化合反应④置换反应⑤金属与酸或与水的反应等①大多数的分解反应②以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应③电离反应④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3↑+10H2O常见的吸热反应：熟记⑤NaHCO3与盐酸的反应等问题：如何定量地描述化学过程中释放或吸收的热量呢？1.以盐酸和氢氧化钠溶液在试管中的反应为例，

分析什么是体系？什么是环境？2.反应热的概念是？为什么会有反应热？（从宏观角度、微观角度进行分析）3.内能、焓变、以及反应热之间存在什么关系？4.焓变的表示符号、单位以及计算方法是什么？5.什么是中和反应热？6.中和反应热如何测定？思：阅读课本4-7页。议：讨论下列问题。展+评：1、体系与环境以盐酸与NaOH溶液的反应为例体系与环境之间环境：与体系相互影响的其他部分，如：盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。体系：在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如：将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）。存在物质交换和能量交换展+评：2、反应热vs内能1、定义：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。

反应热即内能发生了改变体系内物质的各种能量的总和叫做内能（符号为U）受

、

、

等的影响,为表示等压条件反应热，引入一个与内能有关的物理量

温度压强物质的聚集状态焓展+评：3、焓与焓变

：与内能有关的物理量。表示符号：

研究表明，在

条件下进行的化学反应，

反应热=反应的

，用符号

表示，它的单位是

。根据规定，当反应体系放热时，

为

值，即

。

当反应体系吸热时，

为

值，即

。焓H等压焓变kJ/mol负正<0>0焓变（ΔH）思考：化学反应中发生能量变化的实质（主要原因）是什么?（1）微观：旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量不同。（2）宏观：反应物和生成物本身的总能量不同。？？放热反应吸热反应能量能量展+评：4、焓变的计算例1：拆开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，假设该反应是不可逆反应。则生成2molNH3

（吸收/放出）kj的能量。则该反应的反应热为

。计算过程1：断键吸收的能量：

；成键放出的能量：

；故该反应是

反应，

（吸收/放出)

kJ的能量N2+3H2⇄2NH3高温高压催化剂946+3*436=2254kJ6*391=2346kJ放热放出2346-2254=92放出92△H=-92kJ/mol计算过程2

ΔH=946+3*436-6*391=-92kJ/mol展+评：4、焓变的计算反应物总能量生成物总能量能量断键吸收的能量成键释放的总能量ΔH焓变与自身能量、化学键的关系：(即焓变如何计算）ΔH＝

；ΔH＝

；生成物总能量－反应物总能量反应物总键能－生成物总键能∆H=(E2-E1)kJ/mol

=(a-b)

kJ/mol

=-ckJ/mol课堂练习1、下列关于反应热和焓变的说法正确的是（）A．放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0B．任何条件下，焓变完全等于反应热C．体系的焓可以通过实验直接测得D．生成物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＜0A课堂练习2．工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0。已知该反应是放热反应。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是（）A．B

C．D．A课堂练习3：反应A+B=C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0)②X→C(ΔH<0)。下列图中能正确表示总反应过程中能量变化的是B关于焓变、内能、反应热的相关注意事项：1.反应热描述的是一定温度和压强下的化学反应前后的热量变化。2.催化剂不改变反应的焓变。3.ΔH的单位中的“mol-1”不能理解为每摩尔反应物或生成物,应理解为“每摩尔反应”。4.焓是物质固有的性质之一,不能进行测量,但焓变(即反应热)可以直接测量。5.反应热“三要素”(1)符号：ΔH

(2)单位：kJ/mol(3)正、负号：ΔH<0或ΔH为“－”为放热反应；ΔH>0或ΔH为“＋”为吸热反应。6.化学反应中能量变化的“两原因”(1)反应物和生成物本身的总能量不同。(2)旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量不同。展+评：5、中和反应热的测定1.反应前后能量变化的计算公式Q=mCΔtQ：反应放出或吸收的热量

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环形玻璃搅拌器——使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀隔热层（碎泡沫塑料(或纸条)）及杯盖——起保温作用温度计——测量反应前后体系的温度内筒——反应容器[实验用品]简易量热计思考：判断下列装置能否用于测定中和反应的反应热？为什么？选用该装置进行实验一、反应物温度的测量①用量筒量取50mL0.50mol/L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(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。②用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。二、反应后体系温度的测量打开杯盖，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。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。三、重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。展+评：5、中和反应热的测定若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而让NaOH溶液使起始温度偏高，引起实验误差。为了保证盐酸完全被中和减少热量的散失展+评：5、中和反应热的测定实验次数反应物的温度/℃反应前体系温度反应后体系温度温度差50mL0.50mol/L盐酸50mL0.55mol/LNaOH溶液t1/℃t2/℃(t2－t1)/℃120.020.223.2220.020.023.4320.120.323.7420.220.424.920.120.020.23.33.43.5Q=mCΔt20.34.6(1)Δt=3.4℃(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。(3)根据温度差和比热容等计算反应放出的热量。c=4.18J/(g·℃)（4）生成1mol水放出的热量为Q=(m1+m2)·c·(t2-t1)=1421.2JQ/0.025=56.85kJ

在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热.

在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成水时的反应热中和反应热大量实验测得，25℃和101kPa下，强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量。H++OH-=H2O展+评：5、中和反应热的测定中误差分析引起误差的原因放出的热量Q焓变ΔH保温措施不好

若将玻璃搅拌器改成“铜棒”

搅拌不充分

量取NaOH溶液，仰视刻度线量取盐酸时,仰视刻度线

用同浓度氨水代替NaOH(aq)

用同浓度CH3COOH(aq)代替盐酸

最后记录的温度不是最高温度在下表空格内填“偏大”、“偏小”或“不变”。偏大偏大偏大偏小偏大偏大偏大偏小偏小偏小偏大偏小偏小偏小偏大偏小1.判断下列变化的∆H正负值1.镁条的燃烧。2.高温下木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳。3.氧化钙与水的反应。4.高温煅烧石灰石(主要成分是CaC03)制生石灰(CaO)。5.炸药爆炸。6.

Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应。7.浓硫酸溶于水。8.冰熔化。9.甲烷在氧气中的燃烧。10.Na转化为Na+时,吸收的能量就是该过程的反应热。注意：化学反应一定伴随着能量变化有能量变化的不一定是化学反应。课堂检测-+-+-+-2、大量实验测得，在25℃和101kpa下强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1mol水时，放出57.3kJ的热量。下列酸碱中和反应符合的是（）A.浓H2SO4与稀NaOHB.稀CH3COOH溶液与稀NaOH溶液C.稀H2SO4与稀Ba(OH)2溶液D.稀H2SO4与稀KOH溶液D课堂检测3.下列有关能量转化的认识不正确的是（）A．燃料燃烧，只是将化学能转化为了热能B．人类使用照明设备，将电能转化为光能C．生物光合作用中的能量转化：光能(太阳能)→生物质能(化学能)D．化学反应过程中，除了物质变化外，一定伴有能量变化A4.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（

）A．该反应有可能是放热反应B．1molA2(g)和1molB2(g)反应生成2molAB(g)吸收的热量为(a-b)kJC．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA-A和1molB-B键，放出akJ能量课堂检测5、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH—H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH—O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B课堂检测6.利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下:①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入内筒中,测出盐酸的温度;②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,并用同一温度计